OPTICAL RESISTANCE AND SPECTRAL PROPERTIES OF ANTIREFLECTIVE COATINGS DEPOSITED ON LBO CRYSTALS BY ION BEAM SPUTTERING
G. Abromavičius ^{a, b}, R. Buzelis ^a, R. Drazdys ^a, K. Juškevičius ^a, S. Kičas ^a, T. Tolenis ^a, J. Mirauskas ^c, M. Ščiuka ^c, V. Sirutkaitis ^c, and A. Melninkaitis ^c
a State Scientific Research Institute Center for Physical Sciences and Technology, Savanorių 231, LT-02300 Vilnius, Lithuania
E-mail: rbuzelis@ktl.mii.lt
^b Optida Co Ltd, A. Goštauto 12, LT-01108,Vilnius, Lithuania
^c Vilnius University Laser Research Center, Saulėtekio 10, LT-10223 Vilnius, Lithuania
E-mail: andrius.melninkaitis@ff.vu.lt

Received 11 October 2011; accepted 1 December 2011

The nonlinear LBO (LiB₃O₅) crystal is widely used in many Nd:YAG, Yb:KGW and Nd:YLF lasers in order to generate higher optical harmonics. However, the most limiting factor in such applications is the optical resistance of their coated surfaces described by the so-called Laser Induced Damage Threshold (LIDT) parameter. In this work we investigate the “fatigue” (multi-pulse) behaviour of LIDTs in LBO crystals coated with different types of (single AR@355 nm and triple AR@355+532+1064 nm wavelength) anti-reflective coatings while optimising the refractive index designs and selecting appropriate sub-layer materials. All the coatings were produced of different oxide materials (ZrO₂, Al₂O₃, SiO₂) and ZrO₂-SiO₂ mixtures by using the ion beam sputtering (IBS) deposition technique. The optical damage resistance of both fixed and transient refractive index coatings is of special interest. Besides the spectral properties, the resistance to laser irradiation is characterised at the wavelength of 355 nm with laser pulses of nanosecond duration. The conclusions are drawn about the AR coated LBO with the most successful designs by the means of optical resistance.

JONPLUOŠČIO DULKINIMO BŪDU SUFORMUOTŲ SKAIDRINANČIŲ DANGŲ ANT LBO KRISTALŲ SPEKTRINĖS SAVYBĖS IR JŲ ATSPARUMAS LAZERIO SPINDULIUOTEI

G. Abromavičius ^{a, b}, R. Buzelis ^a, R. Drazdys ^a, K. Juškevičius ^a, S. Kičas ^a, T. Tolenis ^a, J. Mirauskas ^c, M. Ščiuka ^c, V. Sirutkaitis ^c, A. Melninkaitis ^c

^a Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras, Vilnius, Lietuva

^b UAB Optida, Vilnius, Lietuva

^c Vilniaus universiteto Lazerinių tyrimų centras, Vilnius, Lietuva

Netiesiniai LBO (LiB₃O₅) kristalai yra plačiai naudojami Nd:YAG, Yb:KGW ir Nd:YLF lazeriuose aukštesnių optinių harmonikų generavimui. Pagrindinis veiksnys, ribojantis jų taikymus – spartus skaidrinančių dangų degradavimas, naudojant 355 nm bangos ilgio spinduliuotę bei esant dideliems impulsų pasikartojimo dažniams (5–20) kHz. Šio darbo metu buvo sumodeliuotos ir jonpluoščio dulkinimo būdu suformuotos vienbangio su padidintu pralaidumu (AR@355 + HT@532 + 1064) ir tribangio (AR@355 + 532 + 1064) skaidrinimo dangos ant LBO kristalų, naudojant Al₂O₃/SiO₂ plonus sluoksnius bei ZrO₂-SiO₂ mišinius. ZrO₂-SiO₂ mišinių atveju buvo pasirinktos dangų konstrukcijos su diskrečiu ir tolygiai kintančio lūžio rodiklio profiliais. Geresnei dangos adhezijai su LBO kristalu pasiekti visose dangose buvo naudojamas SiO₂ pasluoksnis. Dengtų kristalų optinio pažeidimo slenksčio matavimai buvo atlikti esant 10 Hz ir 6 kHz impulso pasikartojimo dažniams ir parodė, kad daugeliu atvejų atsparesnės dangos buvo suformuotos naudojant ZrO₂-SiO₂ mišinius negu UV srities dangoms formuoti tradiciškai naudojamas medžiagas Al₂O₃ bei SiO₂.