一种抑制二倍频半波孔现象的短波通设计方法

短波通滤色片是光学系统,尤其是激光系统中普遍使用的一种薄膜,它的基本结构为(0.5LH0.5L)N。但薄膜的非均质性会产生半波孔现象,从而影响滤色片的光学特性。利用导纳技术分析了折射率非均质性产生半波孔现象的原因:非均质性使常规膜系基本周期内导纳轨迹的终点偏离起点;这种偏离越大,半波孔现象就越严重。优化了常规膜系的基本周期结构,通过在高低折射率膜层之间引入导纳匹配层,使得改良后的基本周期导纳轨迹的终点与起点偏差大大减小,提高了半波处的透射率,从而提出了一种可以抑制由非均质性引起的半波孔现象的短波通设计方法,并依据实际制备工艺进行了误差分析。最终成功制备出了具有超宽透射带的短波通滤色片,实验和理论曲线具有很好的一致性。     

基于等效层法分析对称性倍频分束镜的半波孔

半波孔问题严重影响了倍频分束镜在高功率激光系统中的应用。为研究半波孔的产生机理,分别模拟了由高、低折射率膜层厚度失配和膜料色散失配引起的1/4波长对称规整膜系的半波孔。基于等效层理论,在Matlab平台上计算膜系的等效折射率E,绘出其对应的反射率极值包络曲线。通过研究对称膜系的等效折射率、反射率光谱和反射率包络之间的关系,从原理上分析了半波孔的大小、位置和变化趋势等特点。结果表明,膜层的厚度失配使对称膜系的等效折射率在光谱半波处产生截止带。膜层数越多,膜层厚度和膜料色散的失配越严重,则倍频分束镜的半波孔越深。     

倍频波长分离膜半波孔的消除

指出了膜料色散、膜层折射率非均匀性以及膜厚控制误差积累等是导致半波孔产生的几个因素,其中膜层厚度周期性误差积累和敏感层厚度误差是导致半波孔的主要因素,还指出了半波孔的大小与膜系结构有关.借助计算机做了相应的数值计算,并从理论上进行了深入分析.针对这些因素采取相应的措施,设计和制备了倍频波长分离膜,有效地消除了半波孔.并给出了理论和实验光谱曲线,二者有很好的一致性.     

“半波损失”的实验研究

利用光的干涉现象,通过在半平玻板上涂敷光密介质获得了有错移的明暗相间的干涉条纹,直观地展示了"半波损失"现象.然后推导出干涉图样分布方程,并结合实验数据计算出不同介质表面反射时产生的额外光程差,从而定量地分析了"半波损失"现象.同时基于导出的干涉图样分布方程对实验结果进行了计算机模拟,从另一个角度说明了"半波损失"现象.     

SiO2的赝晶化及AIN/SiO2纳米多层膜的超硬效应

采用反应磁控溅射法制备了一系列不同SiO2 层厚度的A1N/SiO2 纳米多层膜,利用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能,研究了SiO2 层在多层膜中的晶化现象及其对多层膜生长方式及力学性能的影响.结果表明,由于受AIN六方晶体结构的模板作用,溅射条件下以非晶态存在的SiO2层在其厚度小于0.6 nm时被强制晶化为与AlN相同的六方结构赝晶体并与AlN形成共格外延生长.由于不同模量的两调制层存在晶格错配度,多层膜中产生了拉、压交变的应力场,使得多层膜产生硬度升高的超硬效应.SiO2随层厚的进一步增加又转变为以非晶态生长,多层膜的外延生长结构受到破坏,其硬度也随之降低.     

探测用宽截止红外双通道帯通滤光片的设计及误差分析

为满足探测1,2丙二醇二硝酸脂有毒气体浓度的红外探测元件抑制带截止深度深、通带内平均透射比高、波纹系数小等要求,采用等效折射率理论与局部优化相结合的设计方法,选用PbTe/ZnSe作为高低折射材料,采用长波通膜系、短波通膜系以及双半波膜系设计了截止深度深、双通道、通带宽度合适的红外滤光片,通带分别为5.9～6.2μm及11.9～12.2μm,通带内平均透射比分别在90%及65%以上;对所设计的膜系进行了薄膜物理厚度和膜层折射率的误差分析。分析表明,薄膜制备时沉积速率精度应控制在3.5%以内,材料折射率的变化应控制在3%以内,与膜层折射率相比,薄膜物理厚度对平均透射比的影响小,并且双半波膜系对厚度以及折射率变化更敏感。     

太赫兹波的“半波损失”现象

半波损失是大学物理教学中比较重要且抽象的概念,本文通过太赫兹光谱技术对石英比色皿进行测试直观地观测到半波损失现象。太赫兹波在空比色皿中经过多次反射后会产生半波损失现象,太赫兹时域光谱能够观测到太赫兹波的相位信息,从而观察到太赫兹波的半波损失现象,并经过多种比色皿测试得以证明。本文研究了太赫兹波的这一频段的物理特性,使得太赫兹技术可作为对半波损失现象直接观测的有效手段,值得在大学物理及实验教学中应用。     

洛埃镜干涉中半波损失的对比显示

本文提出了观察洛埃镜实验中出现的半波拟失的一种方法,即利用杨氏双缝产生的干涉图样与洛埃镜产生的干涉图样直接实时对比,来观察洛埃镜实验中出现的半波损失现象。现象明显直观,方法简单易行。     

红外中带滤光片的结构、带宽估算及调整

中波红外波段在航天、气象、遥感等领域有着重要的应用，为了提高信噪比，系统中经常使用高质量的红外中带滤光片。相对带宽是红外中带滤光片重要的指标，主要取决于光学薄膜的膜系结构和具体设计。首先给出双截止组合型、F-P型、多半波型等几种膜系结构，归纳了相对带宽估算公式。同时从实用性出发，对一些具体膜系结构进行了相对带宽估算和综合分析，结果表明多半波结构最为可行。针对多半波结构，提出了间隔层膜料和光学厚度的选择、采用等效膜、调整膜层折射率等相对带宽调整的方法。最后，利用上述相对带宽调整方法对红外中带滤光片进行了设计，给出了实际镀制结果，滤光片相对带宽指标满足设计要求。     

纳米金表面修饰与表面等离子体共振传感器的相互作用研究

为了分析纳米金表面修饰对表面等离子体共振(SPR)的放大作用,以及其对传感器本身的影响,首先,基于色散介质的吸收理论,通过建立波长型SPR生物传感器四层膜结构的数学模型,理论分析了传感器表面所吸附纳米金对传感器的影响:纳米金的表面修饰,改变了表面等离子体传感器中棱镜表面各介质层内电磁场的能量分布,削弱了金属膜在共振吸收中的作用,从而使SPR曲线的半波宽度增加,最小反射系数增大,金膜的最优膜厚度也随之改变.其次,通过不同厚度的金膜外吸附纳米金的对比试验,验证了此理论.金膜厚45nm、表面修饰10nm纳米金颗 关键词： 表面等离子体共振 生物传感器 纳米金 金属膜     

基于铝浸润层的超薄银透明导电薄膜研究北大核心CSCD

超薄银薄膜具有高柔韧性和优良的光电性能,是用于透明导电电极的潜在材料。通过电阻热蒸发技术以金属铝作为浸润层制备超薄银透明导电薄膜。引入铝浸润层降低银薄膜的阈值厚度,使银薄膜在K9玻璃基底上以尽可能低的厚度达到连续。对不同厚度铝浸润层上银薄膜方块电阻进行测试,经SEM图像验证后得出,1 nm铝浸润层对银薄膜具有较好的浸润效果。随后采用相同的工艺在1 nm铝浸润层上制备了不同厚度的银薄膜,透过率和方阻测试结果表明,1 nm铝浸润层上制备的10 nm银薄膜方阻值可达到13Ω/,其在0.4μm~2.5μm波段内透过率可达到50%以上。     

薄膜干涉中半波损失的"例外"的实验验证

利用自制装置形成空气-玻璃-水膜和空气-玻璃-空气膜，通过比较两种膜的半波损失照片，验证了文献[3]中所述的薄膜干涉中半波损失的“例外”情况．     

气膜孔角度对动叶前缘冲击/气膜复合冷却的影响

本文针对GE-E3第一级动叶前缘的冲击/气膜复合冷却结构进行了热流耦合数值研究.采用标准k-ω湍流模型,分析了前缘气膜孔对称布置时,其角度对透平动叶前缘冲击/气膜复合冷却特性的影响;在五种冷气质量流量比(MFR=0005,0.010, 0.016, 0.020, 0.025)下,研究了气膜孔在不同角度(β=20°,25...     

Ordered conducting polymer multilayer films and its application for hole injection layers in organic light-emitting devices

We reported a controlled architecture growth of layer-ordered multilayer film of poly(3,4-ethylene dioxythiophene) (PEDOT) via a modified Langmuir-Blodgett (LB) method. An in situ polymerization of 3,4-ethylene dioxythiophene (EDOT) monomer in multilayer LB film occurred for the formation of ordered conducting polymer embedded multilayer film. The well-distribution of conducting polymer particles was characterized by secondary-ion mass spectrometry (SIMS). The conducting film consisting of ordered PEDOT ultrathin layers was investigated as a hole injection layer for organic light-emitting diodes (OLEDs). The results showed that, compared to conventional spin-coating PEDOT film and electrostatic self-assembly (ESA) film, the improved performance of OLEDs was obtained after using ordered PEDOT LB film as hole injection layer. It also indicated that well-ordered structure of hole injection layer was attributed to the improvement of OLED performance, leading to the increase of charged carrier mobility in hole injection layer and the recombination rate of electrons and holes in the electroluminescent layer.     

Barriola-Vilenkin黑洞Dirac场的广义Stefan-Boltzmann定律

利用薄膜模型研究Barriola-Vilenkin黑洞的热辐射,得到了黑洞的热辐射满足广义Stefan-Boltzmann定律的结论,导出的广义Stefan-Boltzmann系数不再是一个恒量,当截断距离以及薄膜厚度取定后,它是一个与黑洞视界附近的时空度规以及辐射粒子的径向平均泻流速率有关的比例系数.得到的Barriola-Vilenkin黑洞视界附近Dirac场的辐射能通量与薄层膜内辐射粒子的径向平均泻流速率成正比,与黑洞的质量平方成反比。     

叶顶单一气膜孔位置传热特性的数值研究

本文采用数值模拟的方法对凹槽叶顶前缘气膜孔的位置进行了研究,通过改变前缘第一气膜孔位置来分析叶顶区传热。数值模拟结果表明,由于冷却气对该区域没有提供足够的保护,肩壁表面的平均绝热效率远低于凹槽底面,平均传热系数远高于凹槽底面。叶顶第一气膜孔向前缘移动使肩壁表面的平均传热系数先升高再降低,叶顶前缘低绝热冷却效率区逐渐消失...     

Approximation in Thin Film Brick-Wall Model

The thin film brick-wall model is an important method on calculating the entropy of the non-static black hole. But we can see in this paper that the approximation used in the thin film brick-wall model is a rate of two infinitesimal parameters in fact. in this paper, we make an exact calculation of the approximation term and give the solution in the Schwarzschild black hole space-time.     

球对称动态黑洞视界附近的瞬时辐射能通量及瞬时辐射功率

采用黑洞的薄膜模型和局域热平衡的假定,研究球对称动态黑洞视界附近的瞬时辐射能通量和瞬时辐射功率,得到了当截断距离η取定后,Vaidya黑洞视界附近标量场的瞬时辐射能通量与黑洞的质量和视界变化率有关,其瞬时辐射功率仅与黑洞的视界变化率有关.Vaidya-Bonner黑洞的瞬时辐射能通量和瞬时辐射功率与黑洞的质量、电荷和视界变化率有关.表明黑洞周围的引力场、电磁场以及视界的变化均对黑洞的热辐射产生影响.