熔融石英光学元件亚表面缺陷三维重构技术

熔融石英光学元件的亚表面缺陷直接影响着其成像质量及激光损伤阈值等指标。相比缺陷的二维截面大小以及深度信息,亚表面缺陷三维轮廓及缺陷体积的定量检测结果可以用来更准确地评估熔融石英光学元件的加工质量。结合共聚焦显微镜的成像原理,使用共聚焦显微镜进行了熔融石英样品层析扫描实验。通过对亚表面缺陷图像特点的分析,提出了适用熔融石英元件亚表面缺陷的三维重建算法。提出的算法在亚表面缺陷重建效率与精度上均优于其他三维重建方法。根据重建后缺陷的统计结果,定量获得了熔融石英样品亚表面缺陷的完整三维信息。     

浅谈光学纤维

 1.光学纤维的发展简史光学纤维又称光导纤维,简称光纤。它是利用全反射规律而使光线沿着弯曲路径传播的光学元件。光学纤维的发展,大致可分为三个阶段。     

低亚表面损伤石英光学基底的加工和检测技术

制备低亚表面损伤的超光滑光学基底,是获得高损伤阈值薄膜的前提条件。针对石英材料在不同加工工序中引入亚表面损伤层的差异,首先利用共焦显微成像结合光散射的层析扫描技术,对W10和W5牌号SiC磨料研磨后的亚表面缺陷进行了检测,讨论了缺陷尺寸与散射信号强度、磨料粒径与损伤层深度间的对应关系;同时,采用化学腐蚀处理技术对抛光后样品的亚表面形貌进行了刻蚀研究,分析了化学反应生成物和亚表面缺陷对刻蚀速率的影响、不同深度下亚表面缺陷的分布特征,以及均方根粗糙度与刻蚀深度间的联系。根据各道加工工艺的不同采用了相应的亚表面检测技术,由此来确定下一道加工工序,合理的去除深度,最终获得了极低亚表面损伤的超光滑光学基底。     

低亚表面损伤石英光学基底的加工和检测技术

制备低亚表面损伤的超光滑光学基底,是获得高损伤阈值薄膜的前提条件。针对石英材料在不同加工工序中引入亚表面损伤层的差异,首先利用共焦显微成像结合光散射的层析扫描技术,对W10和W5牌号SiC磨料研磨后的亚表面缺陷进行了检测,讨论了缺陷尺寸与散射信号强度、磨料粒径与损伤层深度间的对应关系;同时,采用化学腐蚀处理技术对抛光后样品的亚表面形貌进行了刻蚀研究,分析了化学反应生成物和亚表面缺陷对刻蚀速率的影响、不同深度下亚表面缺陷的分布特征,以及均方根粗糙度与刻蚀深度间的联系。根据各道加工工艺的不同采用了相应的亚表面检测技术,由此来确定下一道加工工序,合理的去除深度,最终获得了极低亚表面损伤的超光滑光学基底。     

石英晶体旋光光学滤波器的特征参量

利用Müller矩阵和Stokes参量,从石英晶体旋光光学滤波器的透射比公式,推导出了石英品体旋光光学滤波器特征参量的理论计算公式.研究发现,特征参昼的值与滤波器的级数和滤波器中最薄石英晶体的厚度存在直接联系.计算得到一、二、三级石英晶体旋光光学滤波器在不同透射主峰的特征参量,并对其进行了实验验证.通过对不同透射主峰的特征参量进行比较可以看出,对于确定的滤波器,不同透射主峰处的自由光谱范围和通带半峰伞宽随着波长的增大而增大;同一透射主峰处的通带半峰伞宽随滤波器级数的增大而减小.     

光学神经网络模式识别系统原理及其现状

评述光学神经网络模式识别系统的原理及发展现状并就几个比较典型的问题进行了讨论。     

自聚焦光学纤维浅谈

普通光学纤维都是由内外折射率不同的两种光学材料制成的,在高折射率的芯层外面包以折射率较低的皮层,利用光在芯-皮层界面上发生的全反射来传光,如图1所示.入射角io与临界角io对应,i>io的入射光将由皮层逸出,所以io决定了光学纤维的集光能力,通常把叫光学纤维的数值孔径(Numerical Aperture). 自聚焦光学纤维(Selfoc)是1964年由日本学者首先提出的,四、五年后有了样品,1975年用梯度折射率型的自聚焦纤维实现了 10 db/km的低损耗传输.当前,信息容量大的光通信系统中大都使用这种光学纤维,它还可以制成微型光学器件,用作光耦合器和馈光线. …     

光学纤维损耗测量

随着光学纤维的问世,通过一根(或一束)柔软可弯曲的纤维,把光传送到予定地点的愿望实现了。然而,由于材料光吸收的限制,实际做出的传光束和传象束器件,还不能很长,一般只有几米。随着超高纯化学原料的出现和制作工艺的革新,使得多组从光学玻璃和熔石英玻璃的纤维损耗,已由每公里上千分贝下降到几分贝以内,从而打开了光通讯的大门。     

光学纤维面板的测试

1.原理:光学纤维传光是基于两个基本原理:1)每根纤维是由于全内反射而把光从一端传向另一端。2)纤维元件中每根纤维的传光是独立的相互不受影响的。根据以上两点,当纤维元件两端的每根纤维的位置具有相关性时,它可以传象,纤维元件的这种能传递图象的最小细节的线度,或者说所能分辨的最小两点之间的距离,我们把这个性质叫作纤维元件的分辨率,通常以每毫米多少线对来表示,或者用两点之间的距离多少微米来表示。     

锥形光学纤维的拉制

锥形光学纤维用作导光元件,有使光束会聚或发散的作用,从而可以使光束加强或减弱;用作导象元件的锥形纤维束又有放大或缩小图象的作用;抛物形折射率分布的锥形纤维(锥形Selfoc)用在雪崩二极管上用以提高二极管的接收面积;近来还有人研究了通过锥形光学纤维将激光束偶合到纤维波导中的问题。制造锥形光学纤维或锥形纤维束,一般是将一根或一束套有折射率比它低的玻璃管的玻璃棒置入加热炉中,等这样的棒一管组合体到达软化温度后,将其一端固定,而用适当的钳具夹住另一端慢慢拉长。但是用这种方法连续生产是困难的。本文提出了一种简单的连续生产的方法。     

熔石英光学元件的损伤前驱及其抑制技术北大核心CSCD

基于抛光所引起的熔石英元件表面、亚表面所存在的损伤前驱体分布,研究了不同种类的损伤前驱体所引起的损伤形貌。然后根据不同种类的损伤前驱体分别采用表面活性剂、强氧化性酸、氢氟酸的水溶液对不同的损伤前驱体进行处理。研究结果显示:经过前期预先清洗以后,吸收性杂质所导致的雾状损伤得以消除,亚表面分布的裂纹得以很好地平滑钝化,极大地提升了熔石英光学元件的抗损伤性能,损伤阈值从4.8J/cm2提高到11.0J/cm2,最大提升幅度达到原来的2.3倍。     

多级石英晶体旋光光学滤波器的滤波特性

根据石英晶体的旋光色散特性,利用光学矩阵方法对多级石英晶体旋光光学滤波器的滤波原理进行了详细的理论分析,推导出多级石英晶体旋光光学滤波器的透射主峰波长和通带半宽度的计算公式.利用分光光度计对单级和多级石英晶体旋光光学滤波器的滤波特性进行了实验研究,结果表明单级和多级石英晶体旋光光学滤波器滤波特性与理论曲线一致.从理论和实验上证明了多级石英晶体旋光光学滤波器与单级相比通带半宽度得到了有效的压缩,且随滤波器级数的增大,压缩的程度也随之增大. 关键词： 光学滤波器 偏振 石英晶体 旋光色散     

石英光学窗口的高温热辐射物性实验研究

建立了高温光谱透射率测量装置,测量了石英光学窗口在300～1100K温度范围内的可见光及近红外四个光谱下的法向透射率。根据样件的光谱透射率测量数据,基于双厚度法计算获得了石英光学窗口的光谱折射率和光谱吸收系数。利用光谱折射率和光谱吸收系数预测的另一种厚度的样片透射率数据与实验测量值的相对误差小于10%。     

光学合成孔径成像技术及发展现状

基于干涉成像理论介绍了合成孔径成像技术原理。分别从成像过程、成像特性、视场大小、适用范围等方面对迈克尔逊型和菲索型两种合成孔径成像系统做了对比,重点介绍了这两种类型合成孔径望远镜在地基系统和天基系统上的应用、发展现状及发展趋势,指出迈克尔逊型合成孔径望远镜将会向着长基线、复杂基线结构的方向发展,而菲索型合成孔径望远镜则会向着复杂孔径排列结构的方向发展,以组成等效孔径为其子孔径几倍甚至几十倍的系统。与传统光学系统相比,合成孔径系统具有分辨力高、镜面加工难度小、易折叠、重量轻等特点,是实现高分辨力光学成像的一种有效途径,幸运成像、分布发射与在轨装配、无支撑薄膜望远镜等各种新技术都可以引用到合成孔径技术中来。     

锥形光学纤维数值孔径的讨论

本文研究了锥形光学纤维孔径角的变化,推导了它的数值孔径表达式,并给出了实验测定的数据。文章指出,现有国内外书刊上所列的锥形光学纤维数值孔径公式是不合适的,应予以修正。     

光学非均匀单向纤维复合材料的应力光学行为

通过傅里叶变换从新的角度考察了光学非均匀单向纤维增强复合材料的偏振光学行为，发现其光强Ｉ－方位角θ曲线主要仅由不多于三种基波组成，它们是零次（常量）、二次和四次基波。研究结果表明：四次基波的模与主应力差有很好的相关性，在所进行的实验条件下，四次基波的模都按正弦平方曲线规律随主应力差的增减而单调变化；并发现四次基波的初相角α_∥4与双折射方向一致。在此基础上提出了复会材料双折射率，△Ｎ_c的概念。这一结果不仅对进一步认识纤维复合材料的复杂偏振光学现象可能有意义，而且也 关键词：     

1977年集成光学和光学纤维国际会议

这次会议是去年7月在日本召开的,有关的论文将在日本“电子通信学会志”1978年第三期刊载。会议交流的主要内容如下:     

超大规模集成电路光学光刻技术的现状与展望

光学光刻是目前超大规模集成电路(VLSI)制备中主要的微米和亚微米的图形加工技术,这一技术将继续保持其主导地位成为90年代VLSI发展的关键。本文综述了近年来光学光刻工艺的发展,主要介绍了G线(436nm)、Ⅰ线(365nm)和准分子激光光刻的现状,并对实现高的光学光刻分辨率所必须解决的透镜设计、套准精度和像场面积等问题作了详细描述。最后展望了发展方向、     

基于虚拟仪器技术的光学成像测试系统

针对近年来红外成像技术的广泛应用,兼顾科研分析和生产过程工艺控制以及现场实验与维修检测的基本要求,论述了基于虚拟仪器技术的光学成像测试系统的设计思想及实现方案。使用光学的红外波段和可见光波段成像光照模型,通过多通道同时输入输出的虚拟仪器技术实现了在线实时测试分析。该系统人机界面友好、算法完善、操作简便,实验证明:该系统具有非常重要的实际意义和理论价值。     

自适应光学波前校正器技术发展现状

波前校正器是自适应光学系统中的关键部件,相关技术已得到了多年的积累与发展。本文介绍了多种目前常用的波前校正器件,包括分离促动器连续表面变形镜、拼接子镜变形镜、薄膜变形镜、双压电片变形镜、微电子机械系统变形镜以及基于液晶技术的空间光调制器和自适应次镜等,给出了它们的实现方式及其基本工作原理,并从空间校正频率和校正速度等方面对各校正器的性能进行了比较。最后,总结了在新应用的需求下,波前校正器件的技术创新及发展趋势。