超高反射率的激光反射镜制造中的波度

　　分析了超光清反升镜基片的表面波度时反封率的影响.利用R”nTalysurf转廊仪和高分辫率激光轮

　　廊仪对经古典抛光法加工的墓片进行检测，其表面波度的波幅为5~加m，波距为1伪一150拜m.还分析了古典抛法表面波度的形成规律.并给出了实浏结果.

　　1引言

　　在激光器，特别是激光陀螺中，影响其性能的重要元件之一是超高反射率的反射镜。它是在超光滑的基片上镀制专门设计的多层介质膜而获得的.普通激光器用的激光反射镜的反射率一般要求高达卯.9%以上，而用于激光陀螺的反射镜的反射率则要求高达99.99%.

　　实验研究表明，反射率总损耗是透射、吸收和散射损耗之和.其中，透射损耗和吸收损耗是山介质膜的质量决定的.通过对镀膜参数优化设计，现已使介质膜的损耗降低到0.以抖%.因而，提高反射率的途径主要是降低散射损耗.

　　传统的观点认为，散射损耗是山基片表面粗糙度所决定的.因此，在设计制造中对荃片的表面粗糙度提出了很高的要求，即Ra镬0.snm，这已接近现代制造技术的极限.同时，对基片面型精度也提出了很高的要求，达到又周.但上述努力的结果对降低散射损耗总是有限的.

　　2表面波度

　　通过对超高反射率激光陀螺反射镜基片的加工研究实践，我们认为，散射损耗不仅仅取决于基片表面粗糙度以及轮廓精度，还与基片的表面波度有很大关系。

　　表面波度是加工表面三类结构偏差之一。它介于宏观的轮廓误差和微观的表面粗糙度之间，见图1.许多年来，人们很少关心表面波度.一部分原因是由于受到检测手段的限制.在光学行业，检测光学零件轮廓误差的高精度仪器是激光平面干涉仪.该仪器的分辨率低于光学零件表面波度的幅值，故检测不出来。而检测光学零件表面粗糙度最权威的仪器是介lysteP.该仪器检测时，将表面波度视为低频信号予以滤掉，所以也不能反映出波度.另一部分原因是人们对于波度对光学零件性能的影响还不清楚。对于一般光学零件而言，表面波度的影响可能很小.但对于超高反射率的激光反射镜则不应忽视波度的影响。根据光散射理论:对于光滑表面，散射光强为:

　　式中I。为人射光光强;

　　又为光波长;

　　a为表面起伏幅度;

　　e亩为光线的人射角;

　　N为整数.

　　从公式中可以看出，1.与a’囚成正比。表面波度的幅度大于表面粗糙度的幅度。因而，表面波度对散射的影响将大于表面粗糙度.

　　3实验结果

　　尽管高精度的光学零件表面粗糙度值很小，达到0.llnn级，但表面波度还是存在的.我们曾对利用古典式光学抛光法加工的一些激光陀螺反射镜基片进行了检测，表面粗糙度Ra《0.snm，见图2.尔后又用国内新研制的高分辨率激光轮廓仪对上述基片进行了检测.该仪器垂直分辨率为0.snm，并且由计算机采集和处理数据，不进行滤波，故能真实地反映包括波度在内的表面形貌。