Determination of the optical constants of the oxide film on the surface of metallic IR laser mirrors
Abstract
The results of an experimental study of an oxide film on the surface of copper and aluminum mirrors of IR lasers with different spatial polarization of radiation are presented. Measurement of the film parameters is carried out by the photometric method of multi-angle-of-incidence ellipsometry at wavelengths of 0.6328 μm and 10.6 μm. A three-phase model of the reflecting structure was used, which allowed solving the inverse ellipsometry problem analytically. By matching the results obtained at different wavelengths, the permissible range of variation of the optical constants of the oxide film is determined. The phase thickness of the oxide film is calculated and the losses introduced by the film into the laser cavity are estimated.
Downloads
References
Gurin O.V., Degtyarev A.V., Legenkiy M.N. et al. Generation of transverse modes with azimuthal polarization in a terahertz band waveguide laser. Telecommunications and radio engineering. 2014. Vol. 73. No. 20. P. 1819-1830.
Воронкова Е.М., Гречушников Б.Н., Дистлер Г.И., Петров И.П. Оптические материалы для инфракрасной техники. М.: Наука, 1965. - 336 с.
Ordal M. A., Long L. L., Bell R. J. et al. Optical properties of the metals Al, Co, Cu, Au, Fe, Pb, Ni, Pd, Pt, Ag, Ti, and W in the infrared and far infrared. Applied Optics. 1983.Vol. 22, Issue 7. P. 1099-1119.
Ordal M.A., Bell R.J., Alexander R.W et al. Optical properties of fourteen metals in the infrared and far infrared: Al, Co, Cu, Au, Fe, Pb, Mo, Ni, Pd, Ag, Ti, V and W. Applied Optics. 1985. Vol. 24, No. 24. P. 4493-4499.
Лингарт Ю.К., Петров В.А., Тихонова Н.А. Оптические свойства лейкосапфира при высоких температурах. I. Область полупрозрачности. Теплофизика высоких температур. 1982. Т. 20. № 5. С. 872-880.
Битюков В.К., Петров В.А., Смирнов И.В. Влияние величины коэффициента теплопроводности расплава на температурные поля в оксиде алюминия при его нагреве концентрированным лазерным излучением. Теплофизика высоких температур. 2015. Т. 53. № 1. С. 29-38.
Рогалин В.Е., Каплунов И.А., Ценина И.С. и др. Оптические свойства сапфира в области непрозрачности. Оптика и спектроскопия, 2016, т. 120, № 6, С. 952–955.
Azzam R.M.A., Bashara N.M. Ellipsometry and polarized light. Nebraska, Engineering Center, Lincoln, 1976. - 532 p.
М. Борн, Э. Вольф. Основы оптики. М.: Наука, 1973. - 856 с.
Ржанов А.В., Свиташев К.К., Семененко А.И. и др. Основы эллипсометрии. Новосибирск.: Наука. 1979. - 424 с.
Звіт № 811Н/18-17, Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, Харків, 2017.
Ищенко Е.Ф., Соколов А.Л. Поляризационная оптика. М.: Изд. МЭИ, 2005, - 336 с.
Palik E.D. Handbook of Optical Constants of Solids II // Academic Press, 1998. - 1096 p.
Магунов А.Н. Спектральная пирометрия. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012. - 248 с.
Weber M. J. Handbook of optical materials. CRC Press, 2002. - 536 р.
Лингарт Ю.К., Петров В.А., Тихонова Н.А. Оптические свойства лейкосапфира при высоких температурах. II. Свойства монокристалла в области непрозрачности и свойства расплава. Теплофизика высоких температур. 1982. Т. 20. № 6. С. 1085-1092.
Бункин Ф.В., Кириченко Н.А., Лукъянчук Б.С. Термохимическое действие лазерного излучения. Успехи физических наук. 1982. Т. 138. Вып. 1. С. 45-94.
Хауффе К. Реакции в твердых телах и на их поверхности. - М.: Иностр. лит-ра. 1962. – 415 с.
