【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】 近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光元件技術(shù)與工程部團(tuán)隊(duì)在大面積寬角寬帶減反超構(gòu)表面研究方面取得新進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)采用納米壓印技術(shù)制備了大面積雙面熔融石英納米柱超構(gòu)表面，實(shí)現(xiàn)了可見至近紅外波段的寬帶、寬角度減反效果，并展現(xiàn)出良好的高溫穩(wěn)定性和激光損傷耐受能力。研究成果以“Large-area nanoimprinted metasurfaces for wide-angle broadband antireflection with refractory and laser durability”為題發(fā)表于Applied Physics Letters。
 

　　高功率激光光學(xué)元件須兼具低反射、高熱穩(wěn)定性和高激光損傷閾值。傳統(tǒng)多層減反膜雖具有優(yōu)良光譜性能，但多層界面易受高溫和強(qiáng)激光作用產(chǎn)生熱應(yīng)力、開裂或脫層，且減反性能對(duì)入射角和偏振敏感。仿生“蛾眼”亞波長結(jié)構(gòu)通過漸變折射率降低菲涅耳反射，具有寬帶寬角優(yōu)勢(shì)，但在熔融石英上實(shí)現(xiàn)大面積、高保真雙面制備，并兼顧高溫穩(wěn)定性和激光耐受性仍面臨挑戰(zhàn)。
 

　　針對(duì)上述問題，研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合納米壓印光刻與感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù)，在2 × 2 cm2熔融石英基底雙面制備了高度約190 nm的錐形納米柱陣列。該單材料漸變折射率結(jié)構(gòu)將石英平均反射率由5.6%降至400-1500 nm范圍內(nèi)低于2.4%，并表現(xiàn)出寬角度、低偏振依賴的減反特性。同時(shí)，納米結(jié)構(gòu)提升了表面潤濕性。經(jīng)1100 ℃高溫退火后，結(jié)構(gòu)形貌和光譜性能基本保持穩(wěn)定；在1064 nm納秒激光測(cè)試中，其激光損傷閾值預(yù)估達(dá)23.5 J/cm2。該研究實(shí)現(xiàn)了兼具寬帶寬角減反、高溫穩(wěn)定性和高激光耐受性的雙面熔融石英納米超構(gòu)表面，為高功率激光光學(xué)元件提供了新的制備方案。
 

　　相關(guān)工作得到了國家自然科學(xué)基金、上海市自然科學(xué)基金和中國科協(xié)青年人才托舉工程等項(xiàng)目的支持。
 

　　引用：上海光機(jī)所在大面積寬角寬帶減反超構(gòu)表面研究方面取得進(jìn)展 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所 【引用時(shí)間：2026年9月24日】