紫外增强Lumogen薄膜旋涂法制备及其性能表征

Lumogen薄膜用于固态硅基探测器件CCD紫外增强具有显著的成本和工艺优势。研究旋涂法制备Lumogen薄膜的CCD紫外增强技术,通过对薄膜的光谱分析得到优化的制备工艺。制备的薄膜在可见光波段透过率较高,对紫外波段的光具有较强的吸收,其发射峰位于525 nm,并且激发谱较宽, 涵盖200～400 nm。实验结果表明使用旋涂法制备的紫外增强薄膜,能将紫外光转化为可见光,并且在增强紫外响应的同时,不削弱可见波段的响应,是一种有效增强固态检测器紫外响应的紫外增强薄膜。     

复合/单色光源检测红宝石吸收谱线的差异及分析

本文采用微型光纤光谱仪和复合光源联用的方式对红宝石样品进行了透过率光谱测试,并与紫外―可见光分光光度计测得的透过率光谱进行对比,发现红宝石透过率光谱在694nm主峰存在差异,并针对这一差异现象进行了荧光光谱实验。实验表明,复合光源中321nm～691nm波长的激发光可有效诱导红宝石产生以694nm为主峰的荧光,红宝石694nm处透过率光谱的形态由694nm光谱的发射与吸收程度共同决定。因此,采用复合光源的检测方式可得到与单色光检测方式不同的透过率光谱形态。本文对两种仪器的测量过程和其所用光源进行了对比分析,说明了光源能量分布对宝石光谱鉴定的影响,结果能够促进对宝石紫外可见吸收光谱鉴定的认识和改进。     

30.4 nm Cr/Al/Cr自支撑滤光片的研制

 依据材料的质量吸收系数和波长的关系,选择Cr和Al 设计和制备30.4 nm自支撑滤光片。在制备时以NaCl为脱膜剂,以热蒸发方式蒸镀Al,以电子束蒸发方式蒸镀Cr, 制备了30.4 nm的Cr/Al/Cr自支撑滤光膜,并对滤光片的表面缺陷进行了分析。通过显微镜观察,滤光膜均匀纯净,无明显针孔。Cr/Al/Cr自支撑滤光片在合肥国家同步辐射实验室进行了测量, Cr/Al/Cr厚度为5 nm/500 nm/5 nm和12.5 nm/500 nm/12.5 nm的滤光片在30.4 nm波长处的透过率分别为7.6%和4.6%,透过率曲线和理论计算基本一致。用紫外分光光度计测量得滤光片在200～800 nm波长范围的透过率小于0.02%,满足使用要求。     

ZnO/PAA复合体系的制备和光致发光研究

通过加热法在多孔氧化铝模板的纳米孔内组装了ZnO颗粒,形成了ZnO和多孔氧化铝模板(PAA)复合体系.用Y-2000型X射线衍射仪表征了复合体系的结构,用TU-1901型紫外-可见分光光度计测量了复合体系的光学透过率,用WFY-28型荧光分光光度计测量了复合体系的光致发光.结果显示,多孔氧化铝模板中的ZnO结晶良好,平均晶粒尺寸10.8 nm;多孔氧化铝模板组装ZnO后透过率明显下降,550 nm处只有45%左右;ZnO/PAA复合体系在短波长光激发下有一个强的430 nm峰位的发光峰,随着激发波长增大,发光峰位红移,并且逐渐分解为两个峰,峰位分别在410 nm和460 nm.     

中国兵器工业第二O五研究所国防科工委光学计量一级站光电检测仪器

一、瞬态光辐射测量仪器此系列产品可对近紫外、可见光、近红外的多波段瞬态光和连续光进行实时测量，主要适用于各种闪光光源光辐射参数的测量，获取相对光谱功率分布曲线以及符合ＣＩＥ标准的色度参数（色坐标、主波长、色温、色纯度、显色指数）；还可对瞬态光源的光度...     

汽车太阳膜的光谱特性分析

用带计算机控制系统的UV-Vis 8500型双光束紫外-可见分光光度计定量测量和分析了市场上某品牌汽车太阳膜的光谱特性。测量分析结果表明：普通膜系列太阳膜透视性能均良好, 隔紫外线效果一般,隔热效果也不理想;防爆膜系列太阳膜隔热效果、隔紫外线效果和透视性均一般;防爆抗磨系列太阳膜隔热效果和透视性均一般, 但隔紫外线效果与其他系列膜比较是最好的;超级前挡膜系列太阳膜透视性能均良好, 隔紫外线效果与隔热效果较好,是综合效果最好的汽车太阳膜。     

30．4nmCr／AI／Cr自支撑滤光片的研制

依据材料的质量吸收系数和波长的关系,选择Cr和Al设计和制备30．4nm自支撑滤光片。在制备时以NaCl为脱膜剂,以热蒸发方式蒸镀Al,以电子束蒸发方式蒸镀Cr,制备了30．4nm的Cr／Al／Cr自支撑滤光膜,并对滤光片的表面缺陷进行了分析。通过显微镜观察,滤光膜均匀纯净,无明显针孔。Cr／Al／Cr自支撑滤光片在合肥国家同步辐射实验室进行了测量,Cr／Al／Or厚度为5nm／500nm／5nm和12．5nm／500nm／12．5nm的滤光片在30．4nm波长处的透过率分别为7．6％和4．6％,透过率曲线和理论计算基本一致。用紫外分光光度计测量得滤光片在200-800nm波长范围的透过率小于0．02％,满足使用要求。     

溶胶-凝胶制备ZnO-SiO2复合膜的量子效应和上转换发光

采用溶胶-凝胶技术在玻璃衬底上制备了ZnO薄膜和ZnO-SiO2复合膜.原子力显微镜照片显示ZnO薄膜具有球状纳米晶粒;可见光-紫外透射光谱表明ZnO-SiO2复合膜在可见光区的透过率大约是85%,透过率从330 nm开始下降,到290 nm附近降为零.由于量子效应,吸收边出现明显的蓝移.在室温下用不同波长的光激发ZnO-SiO2复合膜,光致发光谱显示ZnO-SiO2复合膜对应于激子发射的290 nm附近的紫外发光峰与透射谱所显示的吸收边位置一致,没有出现斯托克斯红移.同时,ZnO-SiO2复合膜出现了双光子和三光子吸收现象和上转换发光现象.     

截止斜率可控的蓝光防护光学薄膜

为了减少短波蓝光对人眼的伤害,同时确保蓝光对人体节律的有益调节,精确控制400～500 nm的透射斜率在蓝光防护中尤为重要。本文提出非线性玻尔兹曼函数拟合长波通薄膜的方法,分别通过非线性及线性光谱目标值优化得到膜系结构(Z1)和(Z2)。通过对比(Z1)和(Z2)薄膜的光谱和导纳图,分析可知经非线性目标值优化后的薄膜具有可控的斜率和更好的通带光谱性能。采用电子束蒸发离子束辅助沉积方法制备了14层蓝光防护薄膜,其光谱性能满足新国标GB/T38120—2019的技术要求。结果表明,所制备的单面光学多层薄膜在紫外385～415 nm的平均透过率小于3.2%,高能蓝光415～445 nm的平均透过率小于30.88%,有益蓝光445～475 nm的透过率大于81.9%,在剩余可见光波段的透过率大于95.5%。该方法为蓝光防护提供了一个新的解决方案,对于视觉防护、移动终端、眼镜、电脑桌面、移动数字屏幕等有潜在应用价值。     

15-75nm波段室温干燥空气的光谱分辨XUV透过率测量

以McPHERSON247型掠入射软射线-真空紫外单色仪配合5900Magnum通道电子倍增器,在室温下测量了不同压强下干燥空气的15—75nm波段光谱分辨极紫外辐射(XUV)透过率,单色仪理论光谱分辨率Δλ≤0.075nm,波长扫描间隔0.5nm,有效吸收长度100mm。测量结果与Henke等人的数据进行了对比。     

紫外双光栅光谱仪结构设计与波长精度分析

为了满足太阳光谱在170～380 nm波段的精确观测需求,设计了波长重复性精度优于±0.02 nm的紫外双光栅光谱仪。波长扫描机构是双光栅光谱仪的关键组件,根据凹面光栅色散原理,将光学设计指标转换为波长扫描机构设计的输入参数,分析了影响光谱仪波长重复性精度的误差源。根据分析结果得知,丝杠的重复定位误差是影响波长重复性的主要误差源。选用重复定位精度为±2μm的丝杠设计了波长扫描机构,并对光谱仪整机进行了设计。以汞灯光源对光谱仪的波长重复性指标进行了验证实验。实验结果表明,设计的光谱仪波长重复性介于-0.005～+0.007 nm之间,满足波长重复性优于±0.02 nm的指标要求。     

面阵傅里叶变换太阳光谱仪高速采集系统设计与实现

同时或准同时多谱线太阳成像观测可以获得太阳大气三维磁场和热力学参数,是未来太阳观测焦面终端设备的重点发展方向。傅里叶光谱仪具有宽波段、高灵敏度、高光谱分辨率的优势,但因受限于高帧频、大面阵探测器制约,尚未用于太阳光谱成像常规观测。随着CMOS图像传感器技术迅猛发展,在可见光和近红外波段,探测器面阵大小和帧频相比传统CCD探测器有了质的提升,使得面阵傅里叶太阳光谱仪研制成为可能。通过引入高帧频面阵CMOS图像传感器,针对面阵傅里叶变换太阳光谱仪科学需求,设计了一套高速数据采集软硬件系统,实现了面阵傅里叶太阳光谱仪10 kHz高速触发,万帧/秒快速采集,0.5 GB·s-1大数据量连续、实时存储等功能。在此基础上,依托国家天文台怀柔太阳观测基地现有的IFS-125HR傅里叶变换光谱仪, 搭建可见光实验系统,以可见光色球谱线（Hα 656.3 nm）及其附近光球谱线为目标波长,开展面源太阳光谱探测。分别以实验室钨灯和太阳为光源,进行等光程差间隔采样,成功获得了面阵干涉图,首次反演得到面源窄带连续谱以及656.3 nm附近太阳色球和光球线。采用交叉定标方式,将得到的太阳光谱与美国国立太阳天文台NSO傅里叶变换光谱仪获得的标准光谱在同等分辨率下进行比较,结果基本一致,验证了新研制的面阵傅里叶太阳光谱仪高速数据采集系统性能及面阵傅里叶变换太阳光谱仪在太阳观测中的可行性。该研究为后续可见光宽波段面阵傅里叶太阳光谱仪的研制奠定了技术基础,同时为“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”（AIMS）后续从线源扩展到面源观测积累了宝贵经验。     

敏化光波长对(Fe,Ni):LiNbO3晶体全息记录性能的影响

分别采用514 nm绿光、488 nm蓝光和390 nm紫外光作为敏化光,633 nm红光作为记录光,详细研究了敏化光波长对氧化(Fe,Ni):LiNbO3晶体全息记录性能的影响.结果表明:随着敏化光波长的逐渐减小,氧化(Fe,Ni):LiNbO3晶体的非挥发全息记录性能逐渐优化,390 nm紫外光是这三种敏化光中最优的敏化光.考虑敏化光的吸收,为了在双中心全息记录中获得最优的性能,应当选择合适波长的敏化光:一方面短波长敏化光能有效地敏化深中心;另一方面短波长敏化光的吸收太强(如对光折变效应无用的基质吸收),不能沿厚度方向有效地敏化晶体,所以实际上需折衷考虑,并从理论上给予了解释.     

转光农膜的光谱特性研究

通过太阳光谱以及菊花、番茄作用光谱的测试分析 ,讨论了植物生长与太阳光谱的关系 ,表明太阳光谱中 2 80～ 380nm的紫外光 ,5 0 0～ 6 0 0nm的绿黄光及 72 0nm以上近红外光植物利用率较低 ,4 30～ 4 80nm的蓝紫光和 6 30～ 6 90nm的红光有利于增强光合作用。依据植物光合作用和太阳光谱特征 ,设计出CaS∶Cu ,Cl-蓝光膜 ,利用CaS∶Eu2 ,Mn2 ,Cl-,设计出绿光转红光的红光膜。讨论了红蓝复合双峰增益膜及紫外光转红光的稀土有机配合物的光谱特性。农用光能转换剂研制面临新的突破 ,利用反Stocks位移技术研制开发近红外光转红光膜值得关注     

太阳极紫外成像光谱仪光学系统设计

在极紫外波段对太阳进行超光谱成像观测是研究太阳上层大气,日冕中等离子物理特性的重要手段。依据太阳极紫外成像光谱仪的应用,结合国内外极紫外成像光谱仪发展现状,制定了太阳极紫外成像光谱仪的性能指标。通过比较各种光学结构的优缺点,选择望远镜与光谱仪组合的结构。讨论并选择了可用的基本元器件,望远系统采用离轴抛物面反射镜,分光器件为高密度超环面等间距光栅。设计出符合指标的光学系统。最后给出了太阳极紫外成像光谱仪的设计过程、详细参数与结果。光学系统的工作波段为17.0～21.0nm,视场是1 228″×1 024″,空间分辨率达到0.8arcsec.pixel-1,光谱分辨率约为0.001 98nm.pixel-1,系统总长度约为2.8m。     

Imaging of 1-nm-thick films with 193-nm microscopy

We have implemented a reflected-light microscope operating in the deep ultraviolet at 193 nm. Many materials absorb strongly at this wavelength, providing greatly enhanced contrast compared with visible and near-ultraviolet microscopes. Polymer films as thin as 1 nm and SiO(2) films as thin as 3 nm have been imaged with this nonoptimized instrument. We have also calculated image contrast for several thin-film materials that are important in semiconductor processing, and we show that 193-nm light provides 60-485x better contrast than visible light (500 nm) and 4-95x better contrast than near-ultraviolet light (315 nm) for these materials.     

纳米ZnO薄膜可见发射机制研究

利用溶胶－凝胶法 （Sol-Gel）制备了纳米ZnO薄膜，获得了高强的近紫外发射室温下测量了样品的光致发光谱(PL )、吸收谱(ABS)、X射线衍射谱(XRD).X射线衍射(XRD)的结果表明：纳米ZnO薄膜呈多晶态，具有六角纤锌矿结构和良好的C轴取向；发现随退火温度升高，（002）衍射峰强度显著增强，衍射峰的半高宽（FWHM）减小、纳米颗粒的粒径增大.由吸收谱(ABS)给出了样品室温下带隙宽度为3.30 eV.在PL谱中观察到二个荧光发射带，一个是中心波长位于392 nm附近强而尖的紫带，另一个是519 nm附近弱而宽的绿带研究了不同退火温度样品的光致发光峰值强度的变化关系，发现随退火温度升高，紫带峰值强度增强、绿带峰值强度减弱，均近似呈线性变化.证实了纳米ZnO薄膜绿光发射主要来自氧空位(Vo)形成的浅施主能级与锌空位(VZn)形成的浅受主能级之间的复合，或氧空位(Vo)形成的深施主能级上的电子至价带顶的跃迁；紫带来自于导带中的电子与价带中的空位形成的激子复合.     

Vacuum ultra-violet spectroscopic ellipsometry study of sputtered BeZnO thin films

This paper reports on a systematic investigation of the optical properties of BeZnO thin films fabricated by radio frequency reactive magnetron sputtering technique using vacuum ultraviolet spectroscopic ellipsometry (VUV-SE). The thicknesses and optical constants of the thin films were determined in the wavelength range 138–1650 nm, using VUV-SE through the Tauc–Lorentz and Gaussian models. Refractive indices and extinction coefficients of the thin films were determined to be in the range n = 1.58–1.99 and κ = 1.0 × 10⁻²⁷–0.37, respectively. The absorption coefficient and the optical bandgap energy were then calculated. Measurement of the polarized optical properties reveals a high transmissivity (>90%) and very low absorptivity (<4%) for BeZnO films in the visible and near infrared regions at different angles of incidence. From the angle dependence of the p-polarized reflectivity we deduced a Brewster angle of about 58.5°.     

The fabrication and photoresponse of ZnO/diamond film heterojunction diode

Boron-doped p-type freestanding diamond (FSD) films were prepared by hot filament chemical vapor deposition (HFCVD) method. The effect of B/C ratio on the electrical properties of FSD films was investigated by Hall effect measurement system. A ZnO/diamond heterojunction diode was fabricated successfully by depositing n-type ZnO films on the p-type FSD substrate by radio-frequency (RF) magnetron sputtering method. The wavelength dependent photoresponse properties of the heterojunction diode were investigated by studying the effect of light illumination on current-voltage (I-V) characteristics and photocurrent spectra at room temperature. The diode showed a significant discrimination between ultraviolet (UV) and the visible light under reverse bias conditions and photoresponse of the device was approximately linear related to the increasing reverse bias voltages.     

退火对溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜结构和光致发光的影响

采用溶胶-凝胶法在n-Si(100)衬底上制备ZnO薄膜并从三个方面对其研究。X射线衍射结果表明,在含氧气氛中退火的ZnO薄膜为多晶六角纤锌矿结构,有明显的c轴择优结晶取向;退火时间的长短和温度的高低对结晶取向性和粒径均有较大影响,通过进一步的研究发现最佳处理温度在500℃左右。用扫描电子显微镜观察样品的表面和侧面形貌,晶体的生长比较均匀,粒径平均在70~160nm范围内,与XRD测量结果相一致。室温下ZnO胶体的光致发光谱表明,随着胶体老化时间的延长,胶体的紫外峰位发生了蓝移。室温下ZnO薄膜的光致发光谱表明,紫外部分的发光峰位在365,390nm,发光强度较强;在可见光区的发光强度相对较弱,但是还没有被氧完全抑制掉。