熔石英元件抛光表面的亚表面损伤研究

通过结合HF酸洗和微分干涉差显微成像对两组抛光元件的亚表面损伤进行直接观测和分析。结果显示微分干涉差显微成像相比于传统的明场成像具有更好的分辨率,可以更有效检测HF酸洗后暴露的各种浅塑性亚表面损伤。对两组抛光元件的亚表面损伤的对比分析发现熔石英元件在抛光中会产生大量的亚表面损伤,这些亚表面损伤绝大多数是浅塑性的划痕和坑,仅有少量的脆性断裂损伤,较大的抛光颗粒会产生更多更严重的亚表面损伤,并且这些亚表面损伤被表面沉积层所掩盖,表面粗糙度不能反映亚表面损伤的严重程度。     

Kink effect in AlGaN/GaN high electron mobility transistors by electrical stress

The kink effect is studied in an AlGaN/GaN high electron mobility transistor by measuring DC performance during fresh, short-term stress and recovery cycle with negligible degradation. Vdg plays an assistant role in detrapping electrons and short-term stress results in no creation of new category traps but an increase in number of active traps. A possible mechanism is proposed that electrical stress supplies traps with the electric field for activation and when device is under test field-assisted hot-electrons result in electrons detrapping from traps, thus deteriorating the kink effect. In addition, experiments show that the impact ionization is at a relatively low level, which is not the dominant mechanism compared with trapping effect. We analyse the complicated link between the kink effect and stress bias through groups of electrical stress states: Vds = 0-state, off-state, on-state (on-state with low voltage, high-power state, high field state). Finlly, a conclusion is drawn that electric field brings about more severe kink effect than hot electrons. With the assistance of electric field, hot electrons tend to be possible to modulate the charges in deep-level trap.     

基于LABVIEW的实验室过程控制系统设计

针对实验室过程控制系统中MATLAB软件不能充分体现系统的工艺流程且界面操作不灵活及曲线分析性不强等问题,提出了一种基于LABVIEW为操作界面的过程控制系统。此系统将LABVIEW虚拟仪器与MATLAB软件相结合,充分发挥了LABVIEW软件操作简单便捷及控制界面友好的特点与MATLAB软件平台强大的计算功能。并针对系统中的执行机构电动阀存在死区,使得系统存在死区振荡这一问题,将系统的执行机构由电动阀更换为变频器,避免了死区振荡。研究过程中,在YC-SX多变量过程控制实验平台上进行了实验验证,并以单容水箱液位控制系统为例进行调节与控制。实验结果表明,此系统数据运算、处理能力以及简易化程度极高,操作灵活且具有友好的图形界面,达到了设计目的。     

Correlation of polishing-induced shallow subsurface damages with laser-induced gray haze damages in fused silica optics

Laser-induced damage in fused silica optics greatly restricts the performances of laser facilities. Gray haze damage,which is always initiated on ceria polished optics, is one of the most important damage morphologies in fused silica optics.In this paper, the laser-induced gray haze damages of four fused silica samples polished with CeO_2, Al_2O_3, ZrO_2, and colloidal silica slurries are investigated. Four samples all present gray haze damages with much different damage densities.Then, the polishing-induced contaminant and subsurface damages in four samples are analyzed. The results reveal that the gray haze damages could be initiated on the samples without Ce contaminant and are inclined to show a tight correlation with the shallow subsurface damages.     

高功率激光诱导光学元件损伤阈值测量的不确定度分析

 激光诱导损伤阈值作为一实验参量,对其结果作不确定度分析有利于激光工作者在某个精度范围内获知该参量的信息。从激光损伤和损伤阈值定义出发,分析了基于ISO11254的损伤几率测试法测试激光诱导损伤阈值的不确定度来源,包括激光能量测量、激光光斑有效面积测量、各能量密度处损伤几率的计算以及对损伤几率点进行直线拟合这4个方面。并利用统计学原理和线性拟合等理论对这4个方面引起的不确定度分量及最终测试结果的相对合成不确定度进行了计算。以1 064 nm高反薄膜样品为例,分析表明：损伤几率点的计算和几率图中损伤几率的直线拟合是损伤阈值测试结果不确定度的主要来源,当样品的损伤阈值为7.79 J/cm²时,这两种因素引起的相对不确定度可分别在4%和18%左右,损伤阈值的相对合成不确定度达18.72%。     

超导量子干涉仪计算机自动控制系统

提出了计算机控制的射频超导量子干涉器自动测量、控制系统的实现 ;并对系统工作原理、硬件电路和软件编制的设计思想做了简要介绍。     

透射光学元件的1 064 nm激光损伤特性

通过对K9玻璃增透膜和偏振片的1 064 nm激光损伤试验,显示激光透射元件激光损伤的一个显著特点是形成针孔损伤,其大小在10～50 μm之间,分布呈分离状,其损伤深达基片表层及亚表层,与高反膜的激光损伤形态区别明显.K9和增透膜的孔洞损伤形成于后表面,偏振片形成于膜面,在一定的能量范围内,如能量提高1～2倍,激光能量与孔洞损伤的大小关联不大,只是孔洞的数量增加.孔洞的形成是由激光形成的驻波场引起的,并与基片表面及亚表面的损伤缺陷有关.     

退火对EBE,IBS和ALD沉积HfO2薄膜的抗激光损伤性能影响

结合自身实验条件采用电子束蒸发(EBE)、离子束溅射(IBS)和原子层沉积(ALD)三种工艺制备了HfO2薄膜,对其进行退火实验,采用1064 nm Nd:YAG激光测定了即时沉积和退火后各HfO2薄膜的抗激光损伤能力。研究发现,ALD HfO2薄膜的激光损伤阈值最高,EBE HfO2薄膜次之,IBS HfO2薄膜的损伤阈值最低;300℃退火对各工艺薄膜抗激光损伤能力的影响均为负面,500℃退火则会显著降低ALD HfO2薄膜的抗激光损伤能力。     

基于Qt平台的OPC服务器的开发及仿真应用

OPC(OLE for Process Control)技术自1996年被提出，就迅速在自动化领域得到了广泛的应用。它为工业控制软件与硬件之间的交互定义了一个标准的接口，使得工业软件及硬件之间的通讯变得非常便利。针对这个特点，提出了一种将OPC服务器作为“中转站”的仿真方案，即两个或多个支持OPC客户端功能的应用程序将OPC服务器作为“中转站”，实现程序间的相互访问与控制。采用OPC开发工具包方式开发OPC服务器，并且在Qt平台实现。这摒弃了传统的基于MFC平台开发模式，充分利用了Qt在界面设计上的优势。最后利用Matlab建立了两个simulink工程作为OPC客户端进行仿真测试，实现了两个客户端之间通过“中转站”完成信息交互。测试结果控制效果与预期一致，验证了本方案的可行性。     

先进光学制造技术进展

针对高功率固体激光发展的需求,总结了先进光学制造技术方面的研究进展。采用超精密制造技术提高了非球面等元件的加工精度和制造效率,并为解决低缺陷加工提供了技术途径。围绕面形误差控制,特别是中频波前误差控制,发展了多种确定性抛光技术。针对熔石英元件建立了去除-抑制模型及新的抛光技术,有效抑制了亚表面缺陷的产生。