中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第六百七十期)
2025年6月20日
上海光机所在Mo/Si多层膜的13.5nm自由电子激光损伤研究取得进展
近期,中国科学院上海光机所高功率激光元件技术与工程部赵元安研究员团队,与张江实验室和武汉理工大学合作,依托上海软X射线自由电子激光装置建设了13.5 nm飞秒脉冲激光损伤试验站,利用13.5nm、300fs的自由电子激光开展了Mo/Si多层膜的激光损伤研究。相关成果以“Oxidation of silicon on substrate induced bubble-like damage of Mo/Si mirror irradiated by femtosecond EUV pulses”为题发表于Optical Materials。
作为超短激光关键光学元件,Mo/Si多层膜反射镜可以操控13.5 nm激光在近正入射条件下的高反射行为,因而在自由电子激光、太阳观测以及半导体领域具有不可替代的应用性。随着激光光源强度的不断提升,光学元件的抗激光损伤能力成为光源应用和光学元件制造不可回避的关注点。
课题组在上海软X射线自由电子激光装置支线建设了13.5 nm飞秒脉冲激光损伤试验站,研究了13.5nm波长自由电子激光对典型Mo/Si多层反射膜的激光损伤行为,并分析了相关损伤机理。不同与已公开报道的典型Mo/Si反射膜由于层间扩散导致的压实损伤行为,实验发现典型损伤表现为圆形气泡形态,且横向尺寸远小于靶面聚集光斑。通过对损伤断面的高分辨分析,发现气泡由顶部~10对Mo/Si层发生完全混合,中部~28对Mo/Si层相对完整,气泡起源于基底与多层膜界面,能谱分析显示Si基底表面有极薄氧化层。通过Monte-Carlo模拟,分析了多层膜内的吸收分布特征,解析了基底表面局部氧化是导致该特殊气泡形态损伤的机理根源。该研究结果对于研制高亮度超短激光使用的Mo/Si多层膜具有重要指导意义。
相关研究得到了国家自然科学基金项目和上海软X射线自由电子激光光束线以及国家同步辐射实验室支持。
图1. EUV自由电子激光损伤试验站
图2.损伤形貌 (a)气泡状损伤全貌SEM照片 (b)-(d) 损伤切面局部高分辨TEM照片
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