制备条件对含铜阳极氧化铝复合薄膜偏振特性的影响

利用多孔阳极氧化铝(PAA)的纳米列阵结构,将金属铜电镀到氧化铝的孔中,得到含有金属铜纳米列阵阳极氧化铝(Cu/PAA)膜。实验中发现,Cu/PAA膜的偏振特性与电镀条件有关。在一定的范围内,随着电镀时间和电流密度的增加,消光比增大。电镀溶液的温度也是影响Cu/PAA膜消光比的一个很重要的因素,在电镀溶液温度相对较高的情况下,电流密度相对较小时也可以获得相对较高的消光比。通过优化电镀条件可获得高效率的Cu/PAA膜微偏振器。这种电化学方法制备的微偏振器,制备工艺简单,尺寸可控,便于实现产业化,有广泛的应用前景。     

多孔氧化铝膜上自组织生长Sn纳米点阵列的研究

以多孔阳极氧化铝膜(porous anodic alumina, PAA)为基片，采用真空电子束蒸发的方法在多孔氧化铝膜上制备了高度有序度的Sn纳米点阵列.锡纳米点阵的XRD与块体锡的完全相同，扫描电镜(SEM)测试结果表明，所制备的金属Sn纳米点阵与阳极氧化铝膜的多孔阵列具有完全相同的有序结构，阵列中每个Sn纳米粒子的形状为球形的，其直径接近于PAA膜的孔直径.对Sn纳米点阵形成过程和形成机理进行了讨论.     

金属铜纳米孔洞阵列膜制备方法研究

以多孔阳极氧化铝膜(anodic aluminum oxide，AAO)为模板，用真空蒸镀法复制了金属铜的纳米孔洞阵列膜，SEM结果表明，制备得到的金属铜纳米孔洞阵列膜形貌与AAO膜一致.此方法简单易行，能大规模生产，为纳米膜的工业化复制提供了一种新的工艺，为纳米线、纳米管等纳米阵列材料的合成与组装提供了有利的条件. 关键词： AAO模板 真空蒸镀 金属铜纳米孔洞阵列膜 纳米复制     

双光路同向起偏测量含金属阳极氧化铝膜的消光比

用阳极氧化的方法制备了阳极氧化铝膜,向其孔中分别镀入了铜和银,利用UV-3101型分光光度计测试了其透射光谱和偏振光谱,并研究了样品的偏振特性与入射角的关系.实验结果表明,这种含金属阳极氧化铝膜在近红外波段表现出良好的消光比,且入射角的大小对其消光比有着明显的影响.     

基于Ag纳米棒阵列的表面等离激元微型偏振器

采用静电近似理论计算了Ag纳米棒阵列在不同偏振光入射下的消光光谱。当入射光偏振方向平行于纳米棒长轴时会激发表面等离激元纵向振动模式,而当入射光偏振方向垂直于纳米棒长轴时会激发表面等离激元横向振动模式。基于两种模式共振波长的不同,采用Ag纳米棒阵列可以用来设计高性能的表面等离激元微型偏振器。Ag纳米棒阵列的偏振性能在纵向共振波长明显优于在横向共振波长,通过调节纳米棒的纵横比可以对纵向模式的共振峰位进行大范围调控。结果表明这种微型偏振器所适用的波长能够通过纳米棒的纵横比在可见到近红外波段范围内调控,而消光比和插入损耗能够通过纳米棒的直径和长度实现调控。     

带有高折射率介质层的金属光栅偏振器特性的研究

研究了一种亚波长金属光栅偏振器在可见光波段的透射与消光特性。与传统亚波长光栅偏振器不同的是,通过在基底和光栅之间增加一层高折射率介质薄膜,提高了TM偏振光透射率和消光比。利用严格耦合波分析法(RCWA),模拟了高折射率介质层厚度、光栅占宽比对透射率和消光比的影响。计算结果表明,在整个可见光波段,合适的介质层厚度可使透射更加均匀并且当入射角在0～60°变化时,TM偏振光的透射率和消光比仍可分别达到79%和50 dB。这种带有高折射率介质层的亚波长金属光栅偏振器结构紧凑,性能优良,特别适合作为液晶平板显示中的偏振分光器件。     

旋转入射面法的进一步研究与推广

光学薄膜的反射率和透射率是其主要光学特性。透射率易于测量且精度较高,常用于光学薄膜光学常数和膜厚的拟合。许多光学薄膜工作在倾斜入射条件下,常需要测量其倾斜入射透射率(Ts和Tp)。在测量过程中,需要使用起偏器产生高偏振度的线偏振光。对于小型分光光度计来说,为其提供一个满足要求的起偏器,无疑将增加相当的成本。为解决这一问题,对旋转入射面法进行了进一步的研究和推广。考虑到旋转入射面法可使用具有一定偏振度的部分偏振光进行倾斜入射透射率的测量,且分光光度计的输出光束通常为具有一定偏振度的部分偏振光,旋转入射面法在满足一定条件的前提下可以不使用起偏器测量光学薄膜的倾斜入射透射率。研究表明:当偏振因子绝对值大于0.167时,旋转起偏器可以精确测量光学薄膜的倾斜入射透射率,且偏振因子绝对值越大测量精度越高。该方法所测平均透射率在整个测量波段内都具有很高的精度;而Ts和Tp在透射率对入射角较不敏感或随波长变化较平坦的波段具有较高的测量精度。     

用PAA模板法实现硅基纳米孔阵列结构

用二次阳极氧化方法制备出分立、双向贯通并且超薄（500—1000 nm）的多孔阳极氧化铝膜,贴合到硅片上进行干法刻蚀,实现图形转移,得到了硅基纳米孔阵列结构,并对工艺中影响图形转移质量的因素进行了探索.扫描电镜（SEM）测试结果表明该途径得到的纳米结构孔形态均匀且大面积有序,孔深度可达到125 nm.对该样品进行热氧化处理后进行光致发光（PL）测试,结果表明其光致发光机理是基于通常较微弱的TO声子辅助的硅带边发光,并实现了显著发光增强,对这种增强效果的物理机理进行了理论分析.该结构具有的独特光学特性为利用 关键词： 多孔阳极氧化铝模板 硅基纳米孔阵列结构 图形转移     

水云条件下大气偏振特性研究及其模拟分析

研究了水云光学特性对大气偏振特性的影响,对水云条件下大气偏振模式进行了仿真。使用基于蒙特卡罗法的矢量辐射传输模式,模拟350~700nm波长下大气偏振特性随水云的光学厚度、有效半径的变化趋势。通过计算450nm波长处不同太阳高度角下的全天空离散点的Stocks矢量,对水云下大气的偏振分布模式进行研究,并与晴朗大气下的天空光偏振度和偏振方位角模式进行分析比对。结果表明,波长越大,偏振度随水云光学厚度增大而减小的趋势越明显。随着有效半径的减小偏振度有一定程度的减小,但对短波波段影响较小。随着太阳高度角的增大,天空可探测区域整体偏振度下降。天空光的偏振度近0区域,会对其附近偏振方位角的准确性产生一定影响。水云天气下的大气偏振分布研究为偏振光导航传感器的实际应用提供了理论基础。     

粗糙目标表面红外偏振特性研究

红外偏振成像可突显目标、识别真伪,准确掌握目标红外辐射偏振特性可有效提高目标的探测识别概率。针对现有目标红外辐射偏振特性模型未考虑粗糙表面导致的遮蔽效应的问题,本文基于微面元双向反射分布函数模型,利用穆勒矩阵构建出含有遮蔽函数的粗糙表面红外辐射偏振度的斯托克斯解析模型。针对光线表面粗糙度和入射角对金属和非金属目标红外辐射偏振度的影响进行定量分析。分析结果表明:无论是金属还是非金属,其红外自发辐射偏振度都随粗糙度的增大而减小,非金属自发辐射偏振度下降的幅度大于金属偏振度;当粗糙度及温度相同时,金属的红外辐射偏振度始终大于非金属;红外辐射偏振度先随入射角的增加而增加,而后在特定入射角下达到峰值,超过一定入射角后,偏振度大幅下降,金属和非金属的红外辐射偏振度间的差异在一定入射角度范围内将达到最大,这有助于区分金属与非金属。最后,利用长波红外微偏振成像系统和近红外偏振成像系统进行不同场景目标的图像采集,获取目标的红外辐射偏振特性,实验结果与理论分析结果基本吻合。本文对研究目标偏振特性、优化设计红外偏振系统以及后续偏振图像处理均具有重要意义。     

含分枝铜纳米线多孔铝膜的偏振特性

利用二次阳极氧化法制备了具有分枝结构的多孔铝(PAA)模板,并以交流电化学沉积的方法在该模板中合成了分枝状的铜纳米线。用SEM观察样品的形貌结构,用分光光度计测量了样品的透射光谱和偏振光谱。实验结果表明,含分枝状铜纳米线结构的多孔铝膜在近红外光区具有较高的透射率,且得到了14～22 dB的消光比。这种微偏振器件制备方法简单、效率高、造价低,在光电集成领域有着广泛的应用前景。     

Polarization properties of porous anodic alumina with Y-branched Cu nanowires

Porous anodic alumina (PAA) templates with branch structure are fabricated by the two-step anodic oxidation processes, and then the Y-branched Cu nanowires are synthesized in the templates using an alternating current (AC) deposition method. We observe the morphology image of the samples by scanning electron microscopy (SEM), and measure the transmission spectrum and the polarization spectrum of the samples by the spectrophotometer. The results show that PAA films with Y-branched Cu nanowires have better transmittance in the near infrared region. An extinction ratio of 15-18 dB and an insertion loss of 0.1-0.4 dB are obtained in this region. Therefore PAA with Y-branched Cu nanowires can be used as a near-infrared micropolarizer, and this kind of micropolarizer would have a promising future in the field of photoelectricity integration.     

8-羟基喹啉铝在多孔铝中的发光研究

利用多孔铝非常高的孔隙率,将8-羟基喹啉铝(Alq3)镶嵌到多孔铝中,得到Alq3/多孔铝镶嵌膜,研究了不同条件下制备的多孔铝镶嵌膜的荧光光谱。实验表明,Alq3在多孔铝中的发光峰位在490 nm左右,比其在固态粉末状态蓝移了许多。Alq3/多孔铝镶嵌膜的发光特性与多孔铝中嵌入Alq3分子的数量及聚集程度有关。当分子数量较多、聚集程度较大时,发光增强,光谱峰位红移,但聚集程度太大时,易发生荧光猝灭现象。数量较多时,由于Alq3分子大多以范德瓦尔斯力结合,聚体较少,所以峰位移动幅度不大。实验中还发现,Alq3因为处在小孔中,光学性质稳定,荧光光谱带宽超过100 nm,比一般染料大得多,这使Alq3/多孔铝镶嵌膜有可能在固体可调谐激光器方面得到新的应用;同时也为探究Alq3/多孔铝镶嵌膜在电致发光器件中的发光特性奠定了基础,为将其进一步推向实用提供了实验依据。     

多孔铝镶嵌8-羟基喹啉铝荧光光谱研究

利用多孔铝非常高的孔隙率,将8羟基喹啉铝(Alq3)镶嵌到多孔铝中,得到多孔铝Alq3镶嵌膜.研究了镶嵌膜的荧光光谱,并与Alq3在溶液状态下的荧光光谱进行比较,发现其荧光光谱与Alq3在乙醇溶液中的光谱相似,呈现单分子的发光特征,并且光谱线形更加对称.实验表明,多孔介质有机镶嵌膜有可能成为进一步发展Alq3在电致发光器件方面应用的新途径. 关键词： 多孔铝 8-羟基喹啉铝 光致发光光谱     

Terahertz transmission characteristics of double wire-grid polarizer on low-loss polyethylene substrate

We fabricated a double metallic wire-grid polarizer consisting of micrometer-pitch Cu grating on both sides of low-loss polyethylene substrate by simple electroplating and lithography micro-processing techniques. The performance of transmission was measured using a terahertz (THz) time domain spectroscopy system. The mixed polarization effects of surface plasmon polaritons in an azimuthally rotated grating were investigated. The polarization dependence of both amplitude and phase shift on frequency was demonstrated in the wide range of 0.1?C3 THz, and the extinction ratio is over 22 dB.     

Pluronic P123 assisted synthesis of hollow InSn/In2O3 hybrid nanoparticles by solution dispersion

A detailed analysis of the optimum regimes of pulsed current metal electrodeposition into pores of porous anodic alumina PAA is presented. A simple model based on cathodic and anodic current transients is developed. The model is based on a simplified equivalent circuit consisting of two capacities related to the barrier and porous parts of porous anodic alumina. Nanowires of Cd, Zn, In, Ni, Co, Ag, and Cu were embedded into PAA by pulsed electrodeposition using an asymmetric rectangular ac signal. Deposited metal nanowires were characterized by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), optical spectroscopy, Auger electron spectroscopy (AES), and X-ray diffractometry (XRD).     

Characteristic improvements of thin film AlGaInP red light emitting diodes on a metallic substrate

We report a type of thin film Al Ga In P red light emitting diode(RLED) on a metallic substrate by electroplating copper(Cu) to eliminate the absorption of Ga As grown substrate.The fabrication of the thin film RLED is presented in detail.Almost no degradations of epilayers properties are observed after this substrate transferred process.Photoluminescence and electroluminescence are measured to investigate the luminous characteristics.The thin film RLED shows a significant enhancement of light output power(LOP) by improving the injection efficiency and light extraction efficiency compared with the reference RLED on the Ga As parent substrate.The LOPs are specifically enhanced by 73.5% and 142% at typical injections of 2 A/cm~2 and 35 A/cm~2 respectively from electroluminescence.Moreover,reduced forward voltages,stable peak wavelengths and full widths at half maximum are obtained with the injected current increasing.These characteristic improvements are due to the Cu substrate with great current spreading and the back reflection by bottom electrodes.The substrate transferred technology based on electroplating provides an optional way to prepare high-performance optoelectronic devices,especially for thin film types.     

The extraordinary optical transmission characters of the metallic film with rectangular hole arrays

The metallic films perforated with a periodic array of air holes show extraordinary optical transmission properties. In this paper the influence of the incident light's polarization direction and the arrays’ period on the transmission through the rectangular hole arrays immersed in a metallic film is studied by utilizing the finite-difference time-domain method. The results show that the intensities and number of the transmission peaks can be adjusted by changing the incident light's polarization direction, while the intensities can keep constant for some particular frequencies. The transmission peak's wavelength can be easily controlled by altering the lattice period parallel to the electric field for the rectangular holes. These results maybe provide reference for the design of multiple-wavelength resonance devices.     

多孔氧化铝薄膜的制备和光学特性研究

采用阳极氧化法制备了二维有序纳米孔氧化铝膜.研究了工艺参数对多孔薄膜有序性、孔径、膜厚度等的影响，测量了多孔氧化铝有序膜的光透过、光吸收和光发射等光学特性.结果表明，在波长360 nm附近多孔氧化铝有序膜的光透过谱线和光吸收谱线发生突变，波长大于360 nm时，光透过增强；波长小于360 nm时，光吸收增强.多孔氧化铝有序膜的光致发光强度和峰位与激发光波长有关，光致发光谱范围在340~600 nm.