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Nanolaminate-based design for UV laser mirror coatings

Light(Science & Applications) 2020年第1期9卷 1820-1825页

作者： Meiping Zhu Nuo Xu Behshad Roshanzadeh stpboyd Wolfgang Rudolph Yingjie Chai Jianda Shao Laboratory of Thin Film Optics Shanghai Institute of Optics and Fine MechanicsChinese Academy of SciencesShanghai 201800China Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Hangzhou Institute for Advanced Study University of Chinese Academy of SciencesHangzhou 310024China Key Laboratory of Materials for High Power Laser Shanghai Institute of Optics and Fine MechanicsChinese Academy of SciencesShanghai 201800China Department of Physics and Astronomy University of New MexicoAlbuquerqueNM 87131USA CREOL The College of Optics and PhotonicsUniversity of Central FloridaOrlandoFL 32816USA

With ever-increasing laser power,the requirements for ultraviolet(UV)coatings increase continuously.The fundamental challenge for UV laser-resistant mirror coatings is to simultaneously exhibit a high reflectivity with a large bandwidth and high laser resistance.These characteristics are traditionally achieved by the deposition of laser-resistant layers on highly reflective layers.We propose a“reflectivity and laser resistance in one”design by using tunable nanolaminate layers that serve as an effective layer with a high refractive index and a large optical bandgap.An Al_(2)O_(3)-HfO_(2) nanolaminate-based mirror coating for UV laser applications is experimentally demonstrated using ebeam deposition.The bandwidth,over which the reflectance is >99.5%,is more than twice that of a traditional mirror with a comparable overall thickness.The laser-induced damage threshold is increased by a factor of ~1.3 for 7.6 ns pulses at a wavelength of 355 nm.This tunable,nanolaminate-based new design strategy paves the way toward a new generation of UV coatings for high-power laser applications.

关键词： tunable mirror reflectivity

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