高功率CO_(2)激光器CVD金刚石窗口制备研究

摘要

本文研究制备了可应用于高功率CO_(2)激光器的CVD金刚石窗口。首先使用环形天线-椭球谐振腔式MPCVD装置沉积制备直径2英寸(1英寸=2.54 cm)金刚石自支撑膜,然后将膜片双面抛光,激光切割成矩形基片,再采用蒸镀法在基片表面制备中心波长在10.6μm的增透膜,最终制备得到金刚石光学窗口。采用傅里叶红外透射谱、热导仪、爆破试验台测试了金刚石基片镀膜前后的红外透过率、热导率和爆破强度。利用自行搭建的光学平台,测试了CVD金刚石基片增透膜能承受的激光功率密度。结果显示CVD金刚石基片在10.6μm处的透过率为70.9%,利用光谱计算的吸收系数为0.06 cm^(-1),热导率>19.5 W/(cm·K),爆破强度>5.62 MPa,镀膜后的透过率为99.2%,增透膜可承受的激光功率密度>995 W/mm2。