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高透光性摻氧化鈰光學薄膜表面 中國科學院大連化學物理研究所 供圖

近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員金玉奇、李剛團隊，在化學激光腔鏡薄膜與增益介質的相互作用機理研究方面取得新進展，揭示了環境吸附對化學激光腔鏡薄膜表面潤濕性能的重要影響，并進一步通過引入純化和鈍化處理工藝，實現對薄膜親疏水特性的顯著調控，為解決環境污染易影響高品質強光元件的損傷閾值，以及熱致形變問題提供了理論基礎和實踐依據。相關研究成果發表于《應用表面科學》。

不同于其它激光體系，化學激光在使用過程中，腔鏡膜表面對增益介質的吸附及其誘導環境中灰塵等污染的吸附是導致強光光學元件損傷閾值降低，以及熱致形變增大的重要因素。因此，找到一種使得強光光學元件表面不被污染的方法，在高能激光的實際應用中起著至關重要的作用。

氧化鈰具有透光性好、熱穩定性高、抗摩擦能力強等特點，成為強光光學元件自潔凈光學薄膜材料的一個較好的補充選擇。由于疏水和親水表面會起到不同的去污防塵作用，因此，真正實現氧化鈰薄膜在自潔凈領域的應用，還需要了解它和增益介質的相互作用方式，并根據使用需求對其進行調控。針對這些問題，該團隊制備了高透光性摻氧化鈰光學薄膜，系統研究了不可控環境吸附對氧化鈰薄膜本征特性的干擾，并闡明了純化和鈍化處理工藝在氧化鈰薄膜潤濕特性調控中發揮的關鍵作用，對開發基于氧化鈰的自潔凈光學薄膜器件具有重要意義。