薄膜滤光片的光学稳定性研究

薄膜滤光片中心波长的稳定性是非常重要的参量.这不仅取决于膜层的聚集密度,而且与薄膜材料和基板的折射率温度系数及线性膨胀系数有着紧密的关系.本文根据滤光片的实验参量,分析计算了它们对滤光片中心波长漂移影响的大小,并提出了改善稳定性的途径.     

光学非线性薄膜线性参数的快速测量与分析

本文提出了-种光学非线性薄膜线性参数的方便有效的测量方法,测量了ZnSe非晶态光学薄膜的线性折射率和消光系数。在此方法中,实验数据的计算与处理由-套计算机软件来完成。最后,文章对测量精度进行了简单的讨论。     

基于金属——介质薄膜的反射型彩色滤光片

基于诱导反射原理设计了一种可见光波段金属-介质薄膜结构的反射型彩色滤光片.高吸收铬和高反射铝的应用使它既能获得高反射率又有很高的宽波段截止度,通过改变介质匹配层的厚度实现适当的导纳匹配,得到了反射率大于72％、较高色饱和度的红绿蓝三色滤光片.实验制作了样品,测试结果与设计相吻合.基于半色调技术,采用光刻和剥离工艺制备了...     

薄膜微结构的近红外透射诱导增强特性

在SiNx薄膜中引入微金字塔结构,综合利用包含界面的薄膜光学微结构的折射、衍射与干涉现象,实现透反射的调控.通过单点金刚石切削与纳米压印、等离子体各向异性刻蚀技术相结合,将大面积、高效率、低成本的微结构制备方法推广至光学薄膜中,实现了多种尺寸的金字塔薄膜微结构的制备,结构单元尺寸可以在1.5～10μm之间进行调控.光谱特性检测结果表明,SiNx薄膜微金字塔结构阵列在近红外至长波红外波段,表现出超宽波段的减反射特性;在0.8～2.5μm的近红外波段,反射率低于1.0%;在3～5μm的中红外波段,反射率小于2.5%;在10～12μm长波红外波段,平均反射率低于5%;与传统的四分之一波长抗反射膜系相比,SiNx薄膜微金字塔结构阵列的减反射效果的实现,无需膜系设计时的折射率匹配,简化了膜系结构.研究发现SiNx薄膜微金字塔结构阵列的近红外透射诱导增强特性,高度为2～4μm的SiNx薄膜微金字塔结构阵列,均在2.1μm波长处出现明显的透射诱导增强效应,且高为4μm,底宽为8μm的微金字塔结构阵列的透射增强作用最为明显,透射率达到了96%以上.实验检测与仿真分析证明,透射增强的位置和强度由微结构的形貌尺寸及其结构比例关系决定.     

ZrO2光学膜的特性改善

广泛用子光学多层膜的真空蒸发ZrO_2~-薄膜若用于多层增透膜则存在一个缺点,这个缺点是由薄膜的折射率随着厚度增加而降低的光学非均匀性产生的。为了改善ZrO_2~-膜的光学均匀性,在ZrO_2~-蒸发物中添加TiO_3~-和Y_2O_3,并研究了用电子束蒸发的淀职膜的晶体结构。添加TiO_2的淀积膜的光折射率几乎是均匀的,薄膜的结构是不定形的;添加Y_2~-O_3~-的淀积膜显示出相当低的光学不均匀性和稳定的立方晶构造。通过适当添加Ti_2~-和Y_2~-O_3得到了用于多层膜的最适宜的ZrO_2~-膜;这种膜具有好的光学均匀性及足够的和可变的折射率,增加了硬度,并具有可靠的重复性。此外,从一种蒸发料片反复蒸发的薄膜的X射线衍射和X射线荧光分析的结果,推测了ZrO_2~-淀积膜的不均匀性的原因。     

利用光学薄膜模型研究垂直腔面发射激光器的光学特性

可以把垂直腔面发射激光器看作是多层光学薄膜,应用光学薄膜原理对其光学薄膜的特性进行了研究。计算分析了布拉格反射镜和谐振腔模的反射谱受器件结构变化的影响。通过利用菲涅耳系数矩阵法计算,得到了光在垂直腔面发射激光器器件结构中形成的驻波场分布。结果表明,利用菲涅耳系数矩阵法设计垂直腔面发射激光器的光学薄膜是一种快捷准确的方法。     

溶胶-凝胶法Er_2O_3薄膜的结构和光学特性

针对稀土Er掺杂Si光源中Er离子掺杂浓度低的问题,采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法在Si(100)和SiO2/Si(100)基片上旋涂法制备Er2O3光学薄膜,Er离子浓度与以前掺杂方法相比提高了2个数量级.900℃热处理获得单一立方结构的Er2O3薄膜材料.光致发光(PL)特性研究表明在654nm波长的激光泵浦下,Er2O3薄膜材料获得了1.535μm的发光峰,并具有较小的温度猝灭1/5.在SiO2/Si(100)基体上制备的Er2O3薄膜材料的光致发光强度比Si(100)基体上制备的薄膜提高2-3倍.研究结果表明具有强光致发光特性的Er2O3薄膜是一种有前景的硅基光源和放大器材料.     

德鲁德分布非均匀膜的光学特性模拟分析

从德鲁德理论出发,对多元共蒸法镀制的非均匀膜的折射率分布与沉积速率的关系进行了探讨;然后利用计算机辅助模拟,对德鲁德分布非均匀光学薄膜,从单周期和多周期、正变和负变、完整周期和存在半周期几个方面对其光学特性进行了系统分析.研究发现：其透射率的极小值和周期数的关系遵从周期数的三次多项式衰减规律,不同规律的德鲁德分布非均匀膜可用来设计不同功能的滤光片.     

氮化铝薄膜的光学性能

分别使用X衍射仪和紫外（190 nm～800 nm）分光光度仪,测量了用分子束外延法生长在SiC（001）基底面上的AIN薄膜的X衍射、透射谱和不同温度下的吸收谱.X衍射表明:实验所用的AIN薄膜在c-轴存在应变和应力,该应变和应力主要是由于AIN的晶格常量与基底SiC的晶格常量不匹配所致.透射谱表明:AIN薄膜的禁带宽度大约为6.2eV;而其对应的吸收谱在6.2eV处存在一个明显的台阶,此台阶被认为是AIN薄膜中的带边自由激子吸收所产生,忽略激子的结合能(与禁带宽度相比),则该值就对应为AIN的禁带宽度.而其对应的不同温度下（10 k～293 k）的吸收谱的谱线的形状和位置无明显的变化表明:温度对AIN薄膜的禁带宽度亦无明显的影响,这主要是由于在AIN薄膜中存在着应力所致.     

光学表面光散射特性分析

通过对光学表面光散射特性的研究,结果表明:光散射强度随入射光波长的增加而减小,随表面粗糙度增加而增加.     

金属包裹纳米微粒的光学特性研究(英文)

金属包裹纳米粒子是一种纳米量级的介质球核外包裹薄金属层的纳米粒子.在本文中,Au包裹Au₂S纳米粒子被抽象成微型电磁谐振腔,其谐振波长决定于Au₂S介质球核的半径.运用经典电磁理论可以得到谐振波长和谐振能量.由于Au包层很薄(2nm),这种微型谐振腔的耦合方式是有别于传统方式的透射耦合,因此Au包层的厚度决定了谐振的能量以及谐振腔品质因子Q.此外,本文还讨论了吸收峰的线宽.     

带调谐光纤F-P腔的光纤环腔半导体激光器的频偏特性研究

本文由速率方程出发分析了带调谐光纤F-P腔的光纤环形腔半导体激光器的频偏特性,结果表明在低频时的频偏功率比自由运转激光器低,而在高频时则趋于一致。改变调制频率和F-P腔的腔长可以改变激光器的频偏功率比,选择适当的调制频率和F-P腔参数就能获得不同的频偏特性。     

光学弱相干反射测量系统频谱分析

本文在弱物体近似下从成象系统角度研究了光学弱相干反射测量术,分析了该技术测量时信号的形成机理.结果表明它相当于一线性平移不变系统,具有高通滤波特性,直接测量的是缺陷分布的高频信息.本文的工作为定量分析测量结果及进一步提高空间分辨率提供了理论依据.     

光学薄膜的色度分析

本文建立了与分光光度计 Lambda-9结合的光学薄膜的色度计算程序,研究了薄膜光谱中各色光透过率变化对薄膜表面颜色的影响,对几种常见的颜色薄膜进行了色度分析.     

宽波段高优值声光晶体-PbBr2

用坩埚下降法沿[001]方向生长了长度为60mm、直径为25mm的溴化铅晶体,测定了其折射率主轴方位及其主折射率,测得该晶体的透过率范围复盖03μm～25μm的整个区域.     

光照下高电子迁移率晶体管特性分析

以光照下耗尽型AlGaAs/GaAs高电子迁移率晶体管为例,考虑了光生载流子对半导体内电荷密度的影响和光压效应,采用器件的电荷控制模型,分析了光照对器件夹断电压、二维电子气浓度、I-V特性以及跨导的影响.与无光照的情况相比较,夹断电压变小,二维电子气浓度 增大,从而提高了器件的电流增益,增大了跨导.     

非线性光纤方向耦合器孤子动力特性分析

利用变分方法,导出了双曲正割型光孤子在非线性光纤耦合器中传输时满足的动力学方程组,分析了该方程组的平衡点性态,讨论了光孤子的开关特性.指出参数|β|<2π.是能实现完全的开关操作的必要条件.     

级联放大光纤传输中的调制不稳定性

本文在考虑光纤损耗和级联放大器的情况下,推导出了调制不稳定性的产生条件和增益的普适解析表达式,并利用分立步傅里对数值方法对非线性传输进行了仿真,证明了本文的解析结论的正确性.     

哺乳动物五种离体组织光学特性的测量

光在哺乳动物组织中的传输依赖于组织体的光学特性,组织的光学特性是由吸收系数、散射系数和散射相位函数决定的。我们设计并实现了哺乳动物5种离休组织光学特性的测量。对实验方法和技术作了较大的改进,联合组织体漫反射特性和光能流率的测定,获得了满意的结果:光穿透深度δ=1.1～5.06mm,吸收系数μ_a=0.4～1.6cm^-1.有效散射系数μ_s(1-g)=2.7～17.7cm^-1.这种测量方法可用于人体组织光学特性的测量。