光學(xué)薄膜的損傷是許多因素共同作用的結(jié)果，具有較大的隨機(jī)性，很難準(zhǔn)確測(cè)量得到損傷閾值，因此在損傷測(cè)試的過(guò)程中通常使用多點(diǎn)測(cè)試的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

S-on-1、R-on-1、N-on-1 和1-on-1 這四種損傷測(cè)試方式是薄膜損傷閾值測(cè)定的主要方法。

(1) S-on-1測(cè)試方法

S-on-1測(cè)試法又被叫做多脈沖測(cè)試法，使用能量密度固定的激光對(duì)薄膜樣品表面進(jìn)行輻照，對(duì)每個(gè)點(diǎn)以極短的時(shí)間間隔輻照S次且實(shí)時(shí)監(jiān)控?fù)p傷情況，如果輻照不到S次就產(chǎn)生了損傷則立刻停止并轉(zhuǎn)而輻照下一個(gè)測(cè)試點(diǎn)。輻照次數(shù)S取決于不同薄膜材料的特性。由于薄膜損傷是通過(guò)累積獲得的,因此不能準(zhǔn)確判斷損傷來(lái)自于哪一次的脈沖。

(2) R-on-1測(cè)試方法

與S-on-1方法相比，不同點(diǎn)在于R-on-1測(cè)試方法在測(cè)量過(guò)程中不斷改變激光能量密度(不斷增大)，激光輻照到測(cè)試點(diǎn)并實(shí)時(shí)探測(cè)薄膜損傷情況。薄膜造成損傷時(shí)對(duì)應(yīng)的激光能量密度，即為對(duì)應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)的單點(diǎn)損傷閾值，將多個(gè)單點(diǎn)損傷閾值求均值即為樣品的薄膜損傷閾值。此方法可以獲得多組數(shù)據(jù)，并通過(guò)比較損傷閾值幅值分析樣品表面的均勻性，并可以以此為依據(jù)改良鍍膜技術(shù)。缺點(diǎn)是由于樣品表面的雜質(zhì)等因素，激光多次輻照后容易產(chǎn)生熱效應(yīng)的累積和預(yù)處理效應(yīng)，導(dǎo)致?lián)p傷閾值與實(shí)際情況存在差異。

(3) N-on-1測(cè)試方法 N-on-1測(cè)試方法的基本步驟與R-on-1相同，但N-on-1測(cè)試方法提高了激光能量密度的增幅，加大了脈沖時(shí)間的間隔。其優(yōu)點(diǎn)是提升了測(cè)試效率。 (4) 1-on-1測(cè)試方式 1-on-1測(cè)試方法又叫做單脈沖測(cè)試法，使用固定能量密度的激光照射樣品上的單個(gè)點(diǎn)，至少選取10 個(gè)測(cè)試點(diǎn)且每個(gè)點(diǎn)只輻照一次，輻照完成后計(jì)算樣品點(diǎn)的損傷幾率，然后增加能量密度,通過(guò)相同方法進(jìn)行下一功率的輻照。后續(xù)繼續(xù)增加能量密度，直到薄膜損傷率達(dá)到100%。整個(gè)過(guò)程得到的結(jié)果必須包含損傷幾率為0%以及損傷幾率為100%的數(shù)據(jù)，然后擬合數(shù)據(jù)從而得出損傷閾值。該方法可以完成多種材料的損傷閾值的測(cè)量，且測(cè)量所得結(jié)果是準(zhǔn)確的、普適的。

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審核編輯：黃飛

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