用椭偏法分析单波段及双波段兼容a—C：H增透膜

讨论了在单昌锗上为获得单波段（３－５μｍ）及双波段（３－５μｍ，８－１２μｍ）兼容ａ－Ｃ：Ｈ增透膜所必需的膜系设计，及用椭偏法对该膜进行的增透结果分析。结果表明，ａ－Ｃ：Ｈ膜是理想的红外增透膜。椭偏法对分析所制备的膜是否符合膜系设计要求及沉积工艺参数的确定具有重要意义。     

TlBaCaCuO外延膜的光响应

在波长γ＝６３２．８ｎｍ，入射功率约０．８ｍ的Ｈｅ－Ｎｅ激光照射下，对ＴｌＢａ２Ｃａ２ＣｕＯ２（Ｔｌ－２２１２）外延膜的光响应行为进行了实验研究。结果显示：在样品转变温度（Ｔｃ＝１０５．５Ｋ）附近，ＴｌＢａ－ＣａＣｕＯ外延膜的光响应行为表现为辐射热与非辐射热效应共存现象。光响应信号电平与样品温度、偏置电流、及入射光束的调制频率等诸因素有密切关系的关系。实验结果还表明，辐射热与非辐射热效应的响应行为     

在织构Ag基带上制备YBa2Cu3O7-δ超导膜

在织构Ａｇ基带上用脉冲激光方法沉积ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ超导膜,直流电阻法测量超导膜的临界电流密度为４×１０＾５Ａ／ｃｍ＾２。结合生成膜的结构分析,对ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ超导体在Ａｇ基带上的生长机制进行讨论。     

强磁场下（YBa2Cu3O7）24／（PrBa2Cu3O7）2多层膜的电阻转变展宽

本文研究了不同磁场位形下（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７）２４／（ＰｒＢａ２Ｃｕ３Ｏ７）２多层膜的电阻转变展宽，结果表明电阻转变展宽性质主要由磁场和多层膜ｃ轴的相对位形决定，而与磁场和所加电流的相对取向无关。有效钉扎势和磁场的关系表明，Ｈ‖ａｂ时，Ｕ０∝Ｈ＾－α，Ｈ‖ｃ时，Ｕ０∝ｌｎＨ。这种三维－二维（３Ｄ－２Ｄ）转变，可以归因于ＹＢＣＯ／ＰｒＢＣＯ和ＹＢＣＯ层厚度处于３Ｄ－２Ｄ转变厚度范围所致。     

Rb3C60超导薄膜的电输运性质

在成功制备Ｃ６０外延薄膜的基础上，我们又尝试了碱金属Ｒｂ对该膜的掺杂。结果表明，从室温至８０Ｋ左右，Ｒｂ３Ｃ６０薄膜的电阻温度系数大于０，并近似符合公式：ρ（Ｔ）＝ａ＋ｂＴ＾２，与单晶样品一致。但是，当温度低于８０Ｋ以后，出现了弱的对数局域。在５Ｋ、零场下，样品的Ｊｃ值一般为１０＾３－１０＾４Ａ／ｃｍ＾２，且有如下规律：Ｊｃ（Ｔ）＝Ｊｃ（０）（１－Ｔ／Ｔｃ）＾ａ，α＝１．３－２．０。此外，我们还测     

软X射线Bragg-Fresnel二维聚焦镜的设计理论和方法

Ｘ射线Ｂｒａｇｇ－Ｆｒｅｓｎｅｌ元件是近十年发展起来的一种用于Ｘ射线波段的新型光学元件。本文介绍一种具有二维聚焦效能的Ｂｒａｇｇ－Ｆｒｅｓｎｅｌ元件的设计理论和方法。设计中采用衍射理论并用Ｃ语言编制计算机程序系统对衍射图形进行设计。对于使用波长１３．８ｎｍ，入射角５°，使用焦距２００ｍｍ的使用条件，设计结果为３５Ｍｏ／Ｓｉ双层多层膜，周期厚度７．１４ｎｍ，理论反射率约为６０％；衍射图形共４００个环带，最内环半宽度５２．５μｍ，最外环宽度１．３μｍ。     

a—C：H（N）薄膜结构的X射互光电子能谱分析

采用直流－射频等离子增强化学汽相沉积技术制备ａ（Ｃ：Ｈ（Ｎ）薄膜，用Ｘ射互光电子能谱研究了混合气体中Ｎ２含量对薄膜成分与结构的影响，ａ－Ｃ：Ｈ（Ｎ）薄膜中含氮量可达９．０９％，对ａ－Ｃ：Ｈ（Ｎ）薄膜的Ｎｌｓ结合能谱的分析表明ａ－Ｃ：Ｈ（Ｎ）薄膜的结构是由Ｃ３Ｎ４相镶嵌在ｓｐ＾２键结合的Ｃｘ基体组成，其中Ｃ３Ｎ４相中Ｎ和Ｃ原子比接近４：３，不随薄膜中含Ｎ量改变，薄膜中Ｃ３Ｎ４相和ｓｐ＾３碳伯含量随Ｎ     

四氯合铜酸苯铵盐的结构及其红外与拉曼光谱研究

制备了四氯四铜酸苯铵盐（Ｃ６Ｈ５ＮＨ３）２ＣｕＣｌ４单晶，Ｍｒ＝１８７．２６，由四园衍射数据确定了晶体结构，晶体属单斜晶系，空间群Ｐ２１／ａ，ａ＝０．７１８４（１），ｂ＝０．７４４８（２），ｃ＝１．５０７０（４）ｎｍ，β＝１００．６７（２）°，Ｖ＝０．７９２４ｎｍ＾３，Ｚ＝２，Ｄｘ＝１．６５０ｇｃｍ＾－３，（Ｍｏ，Ｋａ）＝０．０７１０６９ｎｍ，μ＝４．０５６ｍｍ＾－１，Ｆ（０００）＝３８９，Ｒ＝０     

热稳定法拉第旋转TbYbBiIG磁光单晶及性能

采用高温溶液法，以Ｂｉ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３为助熔剂成功地生长出掺铋复合稀土铁石榴石（ＴｂＹｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２（简称ＴｂＹｂＢｉＩＧ）晶体。晶体外形规则，最大尺寸为７×６×４ｍｍ３，Ｘ射线衍射分析证实，生长的晶体为ＴｂＹｂＢｉＩＧ单相单晶体，扫描电镜能谱分析其组成为Ｔｂ２．０６Ｙｂ０．４６Ｂｉ０．４８Ｆｅ５Ｏ１２。在１．０μｍ～１．７μｍ波段测量出晶体法拉第旋转谱和光吸收谱。当λ＝１．５５μｍ时，在１０°Ｃ～８０°Ｃ温度范围内测得法拉第旋转θＦ的温度系数为ｄθＦ／ｄＴ＝－２．３×１０－２ｄｅｇ·ｍｍ－１Ｋ－１。研究结果表明，ＴｂＹｂＢｉＩＧ单晶体在近红外波段θＦ约为ＹＩＧ单晶的３倍，温度系数小，是制作高性能光隔离器的一种好材料     

类Ni稀土X光激光波段衰减膜的设计与研究

对类 Ｎｉ稀土 Ｘ 光激光波段衰减膜进行了设计,并根据设计结果,利用磁控溅射和旋转涂覆法分别制备了自支撑的 Ａｇ 衰减膜和聚苯乙烯（ Ｃ８ Ｈ８）衰减膜。利用真空 α能谱测厚仪和 αｓｔｅｐ１００ 台阶仪分别对衰减膜的质量厚度和均匀性进行了测量,用 Ａｕｇｅｒ 电子能谱（ Ａ Ｅ Ｓ）对 Ａｇ 衰减膜进行了表面杂质分析。     

以非晶碳作硅基红外增透膜的实验研究

在室温下，用激光烧蚀石墨靶方法在单晶硅衬底表面沉积了不同厚度的非晶碳膜。对膜进行了表面形貌观察，测试并分析了膜的拉曼散射光谱和傅里叶变换红外光谱。发现膜同晶石墨杂质较少，观察到1200cm^-1附近的非晶金刚石拉曼峰，膜层在红外的光透过率高，在硅衬底上适宜于制作波长短于8μm的红外增透膜。     

ZnS衬底上GeC/GaP增透保护膜系的制备及红外光学性质

把GeC/GaP双层膜用作ZnS衬底的长波红外(8~11.5μm波段)增透保护膜系。采用射频磁控溅射法,以高纯Ar为工作气体、单晶GaP圆片为靶制备了GaP薄膜;用射频磁控反应溅射法在高纯Ar和CH4的混合气体中,以单晶Ge圆片为靶制备了GeC薄膜。分别用柯西(Cauchy)公式和乌尔巴赫(Urbach)公式表示折射率和吸收系数,对薄膜的红外透射率曲线进行最小二乘法拟合,得到了它们的厚度及折射率、吸收系数等光学常数。GaP膜的折射率与块体材料的相近,在波长10μm处约为2.9;GeC膜的折射率较小,在波长10μm处约为1.78。用所得到的薄膜折射率,通过计算机膜系自动设计软件在ZnS衬底上设计并制备出了GeC/GaP双层增透保护膜系,当GaP膜厚较大时,由于吸收增大膜系增透效果较差;当GaP膜厚较小时,膜系有较好的增透效果。     

双离子束溅射中红外SiO2薄膜热稳定性研究

通过双离子束溅射方法在蓝宝石、硅衬底上制备了单层SiO2薄膜,分析了SiO2薄膜残余应力、表面形貌、微观结构以及光学性能(可见-近红外0.4~1.2 μm和中红外3~5 μm波段)在400 ℃~1 000 ℃温度范围内的演化规律.研究结果表明:在400 ℃附近,SiO2薄膜残余应力存在局部极小值;SiO2薄膜光学性能的演化与膜层表面质量、内部残余应力及微观结构变化密切相关;经1 000 ℃高温处理后,蓝宝石窗口表面SiO2薄膜红外透射性能仍能保持很好的稳定性,且膜层表面没有出现显著的气泡、开裂等损伤形貌.该研究结果可为恶劣环境下光学窗口头罩表面薄膜系统的设计提供指导.     

Noise in boron doped amorphous/microcrystallization silicon films

Hydrogenated silicon (Si:H) film was grown by radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method. The transition between hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) and hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si:H) was characterized by X-ray diffraction analysis. A semiconductor system was used to measure low frequency noise (1/f noise) and random telegraph switching noise of Si:H films. The results show that the 1/f noise of μc-Si:H is 4 orders of magnitude lower than that of a-Si:H and no RTS noise was found in both films. It also shows that using μc-Si:H instead of a-Si:H film as a sensing layer will enable the development of high performance uncooled microbolometer.     

沉积温度对一氧化硅薄膜聚集密度的影响

一氧化硅(SiO)薄膜是中短波红外区最常用的光学薄膜之一,高的聚集密度对于提升光谱稳定性和光学薄膜元件的品质非常重要.选用纯度为99.99%的SiO块状材料,在5×10^-4 Pa背景真空中用钼舟蒸发沉积,石英晶振仪将沉积速率控制在1.2~1.5 nm/s范围,硅基片上的膜层厚度约为2.2~2.4 μm,在不同沉积温度下制备样品.用傅里叶红外光谱仪分别测试新鲜薄膜和充分浸湿薄膜的光谱曲线,根据波长漂移理论,计算出薄膜的聚集密度.结果表明:聚集密度随沉积温度的升高而增加,从常温沉积的约0.91上升到250 ℃沉积的0.99以上.     

10.6μm激光辐照下光学薄膜的微弱吸收测量

 建立了表面热透镜技术测量光学薄膜微弱吸收的实验装置，对10.6μm CO₂激光辐照下镀制在Ge基底上的不同厚度的单层ZnS，YbF₃薄膜，以及镀制在Ge基底上不同膜系的（YbF₃/ZnSe）多层分光膜的弱吸收进行了测量，并对实验结果作了分析和讨论。实验结果表明，利用本实验系统已测得的待测样品的最低吸收为2.87×10^-4，测量系统的灵敏度为10^-5。     

用金刚石车削技术制备EOS实验用铝薄膜和铜薄膜

 具有材料理论密度的金属薄膜对于材料高压状态方程(EOS)研究而言具有重要的意义。本文提出采用金刚石车削技术，利用超精密金刚石车床、金刚石圆弧刀具及真空吸附夹持技术，对纯铝和无氧铜进行端面车削，完成了EOS实验用铝薄膜和铜薄膜的车削加工，实现了薄膜密度接近材料理论密度。精加工工艺参数为：进给量0.001 mm/r，主轴转速3000 r/min，切削深度1 μm。采用Form Talysurf series 2型触针式轮廓仪进行测量，结果表明：铝薄膜、铜薄膜厚度可以达到小于10 μm水平，表面均方根粗糙度小于5 nm，原始最大轮廓峰-谷高度小于50 nm，厚度一致性好于99%。     

光纤激光器光学膜设计与制备

针对激光在传输过程中的光能损失,本文根据光学薄膜理论,设计制备了减反射膜和抗激光的高反射膜,并对激光膜的镀膜材料、膜系设计、沉积工艺及离子辅助沉积等参数进行了深入研究.研究结果表明,制备的减反膜的反射率＜O.2%,激光以25°～65°入射时高反射膜的反射率＞99.7%.对50μm光纤和K9玻璃镀膜前后的输出功率测试显示...     

飞秒激光制备硅窗口增透保护类金刚石膜

采用飞秒激光(800 nm,120 fs,3 W,1 000 Hz)制备类金刚石膜,研究了不同偏压、生长温度和氧气氛等辅助手段对激光沉积类金刚石膜的影响,实验发现在室温(25℃)、无偏压和低气压氧气氛(2 Pa)条件下沉积的类金刚石膜性能最优。在单面预镀普通增透膜的硅红外窗口材料上镀制出了无氢类金刚石膜,3~5μm波段平均透过率达到90%以上,纳米硬度高达40 GPa,用压力为9.8 N的橡皮磨头,摩擦105次,膜层未见磨损,并且通过了军标规定的高温、低温、湿热、盐雾等环境试验,所制类金刚石膜可对红外窗口起到较好的增透保护作用。     

基于遗传算法的减反射膜的优化设计

为了研究膜系设计领域内的全局性优化方法,提出了基于遗传算法的膜系设计方法。编制了用遗传算法进行膜系设计的通用程序,并在各种类型的减反射膜设计中取得了成功。结果表明：基于遗传算法得到的减反射膜具有与近期发表的膜系结果相一致或更好的光谱性能和全局性。同时在应用遗传算法进行膜系设计时,不需要给定初始膜系,可以设定膜层厚度边界和膜层数,这对于设计和镀制有现实意义的光学薄膜极为有利,并且只要改变目标反射率就能推广到其他膜系的设计中,具有良好的可移植性。