宽截止窄带高反射滤光膜设计

窄带高反射滤光膜在光通讯、光学探测仪器等领域有着重要应用.探讨了"基片|H(LH)m1aL(HL)m2βCr,M|空气"膜系结构的窄带高反射滤光膜系,讨论了金属Cr层厚度,以及两种不同的匹配膜系对滤光膜特性的影响,计算了Cr层内部的电场分布.结果表明,较厚的金属层可实现更宽的截止带宽,匹配层的加入有效地实现了宽截止带的深截止,使中心波长处导纳为较大值的匹配膜系可以更好地实现滤光膜宽截止、窄带高反射特性;匹配膜层使中心波长处Cr层内部的电场强度趋于零,有效地降低了整个膜系的吸收,提高了反射率.     

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。     

聚苯乙烯薄膜对自支撑锆薄膜的性能改善

 利用直流磁控溅射方法和提拉法制备了自支撑Zr/C₈H₈复合滤光膜和C₈H₈滤光膜。用同步辐射光源测量了滤光膜对软X射线的透射率，用俄歇电子能谱分析了膜中的元素含量。结果表明，虽然C8H8薄膜的加入在一定程度上降低了Zr滤光膜在软X射线波段的透射率，但较好地阻止了存储和使用过程中氧、氮等杂质对Zr金属膜的入侵，有效地改善了滤光膜的环境稳定性；同时很好地改善了Zr滤光膜的力学性能和表面面形，使制备的成品率提高了20%。     

透镜补偿检验的研究与分析

为了方便透镜补偿器的设计,从三级像差理论出发,推导出了求解透镜补偿检验二次曲面的初始结构参量之间关系的数学表达式.通过分析发现这些公式不仅包括了前人提出的补偿检验二次曲面的方法,也包括了以前没有提出过的方法.这些透镜补偿器既可以检验二次曲面,又可以检验高次曲面.用所提出的方法设计了一套补偿器,结果显示,当轴上波差1/108个波长,轴外波差1/13个波长时,该补偿器完全能够应用于实际中.     

中心波长121.6nm的真空紫外窄带滤光片设计和制备

采用双半波法布里-珀罗(F-P)干涉滤光片结构设计了中心波长在121.6 am的窄带滤光片,其峰值透射率为6.78%,通带半宽度为10.7 nm.通过设计、制备和测量峰值波长在217 nm的滤光片验证了设计用到的光学常数和膜厚定标都比较精确.在此基础上制备了121.6 nm的窄带滤光片,到合肥同步辐射实验室测量的结果是中心波长在120.74 nm,峰值透射率为5.94%,通带半宽度为12 nm.可以看出实际制备的滤光片和预先设计的基本吻合但还是有一定的偏差,最后对实际测量的和理论设计的偏差进行了分析.     

硬脂酸钠薄膜的制备及应用

 利用真空热蒸发的方法制备了厚度为0.28~0.40 μm的硬脂酸钠薄膜，并用光学显微镜和傅里叶红外光谱仪对硬脂酸钠薄膜进行了观察和分析,发现硬脂酸钠薄膜的红外光谱和固体的光谱具有相似性。在空气环境中硬脂酸钠薄膜不易潮解，在选择的无水脱膜溶液中，容易脱出无明显针孔的自支撑Al膜。用俄歇电子能谱测试，未发现脱出的Al膜上有残留的硬脂酸钠脱膜剂。     

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。     

反射镜补偿检验

在光学加工中,反射镜可以很好地补偿待检镜,解决加工中的一些难题。通过三级像差理论求解反射镜补偿检验二次曲面的初始结构参量,令球差系数∑S1=0,补偿镜e21可选择球面或椭球面,推导出补偿镜和待检镜之间关系的表示式e。21=0、0.1、0.2、0.3、0.4,按公式画出e22/α~β,αr02/r01~β的曲线图,从中确定β∝α,e21,e22,r01,r02,d12的对应关系,解出补偿检验的初始结构参量,分析补偿镜放置待检镜曲率中心前α>0,α>1和后α<0、β≥0,β≤0对应待检镜的e22各种求解。分析看出:这包括了补偿检验的全部功能,对凸和凹的二次曲面都可以进行补偿检验,其中有以前提出的解,也有以前没有发现的解,对补偿检验的全面分析是非常有益的。     

大相对口径轻量化卡塞格林系统主镜的加工检验

介绍了卡塞格林系统的焦距为6000 mm,系统的相对口径为1/10,主镜的口径为600 mm,主镜相对口径为1/1.2,主镜的材料是微晶玻璃,背面打有盲孔,质量为原来的50%.由于主镜的相对口径比较大,而且经过轻量化,因此加工难度比较大,在加工过程中在传统方法的基础上对工艺加以改进,采用三点扩九点的支撑方法和四点夹持的方法,最终将主镜加工到了很高的精度.主次镜组合系统的弥散圆直径小于0.02 mm,用干涉仪检验卡塞格林系统主镜的峰值(PV)为1.23λ,均方根(RMS)为0.18λ.     

Al和MgF2多层滤光膜光谱及其环境稳定性

 采用真空热蒸发和电子束蒸发方法，制备了Al和MgF₂ 多层滤光膜，并在100，150，200, 300 ℃的真空环境中进行了热处理，考察了真空热处理温度对多层滤光膜光谱、形貌和环境稳定特性的影响。结果表明，经过真空热处理后，滤光膜表面粗糙度降低，峰值透射率升高，半宽度增大。随着在实验室干燥环境中放置时间的增加，未热处理以及300 ℃热处理样品的透射率峰位向长波方向有较大的移动，峰值透射率降低，可见光抑制特性减弱。而150, 200 ℃热处理样品的透射率峰位移动很小，峰值透射率及可见光抑制特性基本保持不变，具有很好的环境稳定性。