椭圆偏振法测量薄膜参量的数据处理

利用实时作图的方法,开发设计了椭偏仪数据处理应用程序,该程序不但具有传统查图法简便直观的特点,而且不限制实验条件的选择,能够满足科学研究和实验教学的要求,利用该程序和多入射角测量方法,能够确定薄膜的真实厚度。     

薄膜材料光学参量的测量

介绍了薄膜材料光学参量测量实验的原理和方法以及对GaN膜的测量结果。     

遗传算法在椭圆偏振测量中的应用

详细介绍了椭圆偏振法测量的基本原理和椭偏函数方程的建立 ,将遗传算法引入到椭偏法测试薄膜的折射率和厚度的计算中 ,改善了计算的收敛性并提高收敛速度。给出了计算程序流程图 ,重点分析了各遗传算子的设计。     

用遗传算法优化铜激光放电电路的LC参量

将遗传算法应用于铜蒸气激光(CVLs)计算机动力学模型,以最大输出激光功率为目标函数,优化了CVLs放电电路的LC参量.优化后,储能电容为726nF(实验选8nF,储能电容与峰化电容之比为108(实验选3∶1),两等效电感之比为4∶1(实验选2∶1).优化后激光输出功率增加了15%. 关键词：     

金属薄膜电阻特性与厚度测量

考察不同沉积时间的金属铝与铜的薄膜的沉积态,电阻变化与厚度,厚度测量采用实验室光学干涉和透过率对比方法.金相显微与铝铜电阻变化的测量表明,不连续薄膜与连续过渡之间,电阻显著变化处不同.铝膜电阻随时间变化过程开始时存在波动状态.     

遗传算法在离心压缩机参数优化中的应用

遗传算法是当今世界上应用比较广泛的优化算法之一,特别是在处理有界多极值复杂函数方面有着明显的优势．在流体机械行业中,设计参数的优化问题往往涉及求解一些复杂隐函数在约束区间内的极值问题．因此将遗传算法应用到流体机械的设计参数优化当中有明显的现实意义．本文介绍了遗传算法在离心压缩机参数优化中的应用,并与传统的复合型法所获得的优化结果进行了比较,对比的结果显示出了遗传算法的优越性．     

薄膜锗靶等离子体参量诊断的实验研究

描述了对双脉冲辐照薄膜锗靶形成的等离子体参量诊断的实验研究。使用平晶谱仪和时间分辨ｘ射线晶体谱仪诊断等离子体参量，给出了等离子体的电子密度、电子温度及其时间演变过程。实验结果表明：双脉冲打靶比单脉冲打靶电子温度有较大幅度提高。诊断结果为双脉冲驱动薄膜靶高增益Ｘ射线激光实验选择最佳的实验条件提供了实验依据。     

遗传算法在激光器谐振腔优化设计中的应用

讨论了用遗传算法优化设计普通激光器谐振腔参量的方法.以典型的50 cm长的氦氖(He-Ne)激光器为例,进行了具体计算.结果表明:对于输出相同的激光功率,模拟优化的谐振腔参量与传统局域化设计(非优化)的结果基本一致.通过适当匹配谐振腔参量,仍可提高激光(单模)的输出功率.     

一种基于弱测量的参量评估方案

弱测量过程包括三个主要步骤:初态制备、弱耦合、后选择。这个过程中诸多因素会对耦合参量的评估精度产生影响,本文工作主要探讨当光束的空间自由度与偏振自由度通过双折射晶体耦合时,探针初态的参数(坐标分布的平均值和方差)、耦合常数以及后选择角对耦合参量的评估精度的影响。我们具体通过讨论相关参数对待评估耦合参量Fisher信息的影响,借以分析对耦合参数评估精度的影响。结果表明,在本方案中,(1)增加探针初态坐标分布的方差和坐标的平均值(中心位置)都可以提高后选择概率,并增加总Fisher信息;(2)参量越小,评估精度越高,但相应的后选择概率越低;(3)在满足弱测量近似条件下,系统的后选择态与初态越接近正交,获得的评估精度越高。     

遗传算法在布局设计中的应用研究

本文讨论了遗传算法在布局设计问题中的应用。在前人的研究基础上提出了一种编码方式和变异算子。并通过仿真结果证明该方法的可行性。     

氧化锆纳米薄膜的激光诱导击穿光谱(LIBS)分析技术研究

为了发展一种实时、快速、非接触,能对金属氧化物纳米薄膜中元素成分进行分析的检测方法,搭建了一套基于LIBS技术的薄膜检测分析系统。该系统可同时实现样品平面的精确定位,样品烧蚀坑形貌实时观测,等离子体成像和光谱采集等功能。样品为在单晶硅基底上利用溶胶-凝胶法制备的约40 nm厚的氧化锆功能薄膜,实验中将其放置在一个位移精度为0.01 mm的三维平移台上。系统测试结果表明,在两束聚焦的连续激光辅助下,样品平面的定位精度达到了20 μm,LIBS单脉冲检测光谱信号的面积分强度的重复性的相对标准偏差(RSD)达到了1.6%。在室温和大气环境下,对等离子体空间分布、信号强度随激发能量、时间参数和LTSD(激光聚焦点到样品表面的距离)参数而变化的情况从光谱角度进行了实验研究,并优化了实验参数和探测参数。利用实验得到的光谱数据,用玻尔兹曼方计算了等离子体的电子温度,利用硅的原子线计算了电子密度,对定量检测所必须的局部热力学平衡(LTE)条件进行了评价。     

硅薄膜材料的光电导谱分析

利用甚高频等离子体增强化学气相沉积法（VHF-PECVD）,通过改变氢稀释比制备出一系列硅薄膜样品。由弱光条件下光电导谱分析了材料的吸收系数及缺陷态密度,结果表明随着氢稀释比的增加,材料的长波响应增大,缺陷态密度（NS）逐渐减小,当大于16.7时,NS开始增加,这是杂质与晶粒间界相互作用的结果。     

三维相位展开算法在精密运动测试中的应用

三维相位展开算法将基于空间的相位展开算法拓展到时间轴上,包含了一维时间和二维空间信息,适合于运动测试。通过建立一维时间相位展开算法的数学模型,分析了该算法运动测试的基本原理,讨论了在精密测试中的使用方法和适用范围,并对微谐振器的微结构进行运动测试。实验表明,算法在相位展开中引入时间信息,不仅消除了形变测量中需选取静止点为相位参考点或参考平面的限制,还可以同时测量物体表面某点纳米级的离面运动曲线和表面形变。     

表面热透镜技术测试光学薄膜特性研究

在薄膜特性的研究工作中，激光引起的表面形变是一种广泛应用的技术。在这种技术中，薄膜的形变(热包高度小于0．1nm)一般是采用光热偏转技术来探测的。介绍了一种通过光学衍射效应来研究薄膜表面形变的新技术即表面热透镜技术，它是研究薄膜特性的一种灵敏且易于控制的方法。探讨了其理论模型及在薄膜的吸收测量和缺陷特性测试方面，该方法相对于传统方法的优点和潜力。     

基于构建初始测量网络的相机内部参数校准

提出了一种基于构建初始测量网络的相机内部参数校准方法,有效解决了二维平面靶标在深度方向信息的不足以及三维靶标空间的限制等问题。通过对靶标板进行初始成像,按照测量网络的构建原则建立初始测量网络,经过后方交会求解外方位、前方交会求解空间三维靶标点坐标,最后由光束平差优化求解相机内部参数。利用标定后内部参数求解空间点坐标,实验结果表明,采用构建初始测量网的误差平均值为0.0794,优于平面靶标和立体靶标标定的-0.2443和-0.1916。同时校准所用时间也明显小于虚拟立体校准,即该方法具有快速、精确和方便等优点,满足大空间视觉测量中相机内部参数现场校准的要求。     

微波场辅助银掺杂TiO2薄膜光催化降解甲基橙溶液的实验研究

用紫外-可见吸收光谱仪和原子力显微镜(AFM)表征了制备的TiO2和Ag/TiO2薄膜的光谱特性和表面形貌,研究了掺杂改性、微波场辅助作用以及两者相结合的光催化降解方法的薄膜催化活性.结果表明:催化剂的掺杂改性与微波场辅助作用相结合的光催化降解效果优于微波场辅助光催化方法和银掺杂光催化方法.     

一种新的遗传算法交叉算子及其在GNSS星座选择中的应用

针对全球导航卫星系统（GNSS）星座选择的需要,分析了多星座卫星导航定位系统选星问题的数学描述形式,根据选星问题的实质要求,将选星问题转换为单约束组合优化问题。而在采用遗传算法求解诸如选星求解类组合优化问题时,由于其对1基因（或0基因）的数量有特别的约束要求,已有的一些交叉算子不能满足该约束要求。针对基因数约束条件,提出了一种新的交叉算子——变异交叉,新的交叉算子仅以1基因或0基因为交换对象实现交叉操作来产生原始后代、以变异作为辅助方式来实现后代的合法化。实验结果表明,所提出的交叉算子能有效应用于遗传算法实现多星座卫星导航定位系统选星求解,且运算量较少,可以实现简单、快速求解,满足实时选星要求。     

Chebychev Response of Thin Film Optical Filters

The power reflection coefficient (reflectance) of linear, periodically homogenous, isotropic, nonabsorbing stack filters is derived using full wave analysis. The well-known ABCD characteristic matrix is used to assess the spectral response of the stack filters. Adopting this method requires a huge number of matrix multiplications as the number of layers increases. An alternative approach of evaluating the whole matrix is suggested which is shown to save computational time. Band reject response far from ideal characteristics, due to the presence of unwanted ripples surrounding the stopband, is obtained. Equating these ripples without changing the length of the structure is undertaken by varying some design parameters related to the layers constituting the filter. Namely, the index of refraction and the physical thickness of individual layers are used as optimization variables. This process requires evaluating the derivative of the reflectance with respect to each design variable while leaving other parameters unchanged. The sensitivity of the derivatives to various design parameters is also addressed, which is sometimes required in manufacturing multilayered dielectric thin films.     

遗传算法在散射介质光输运逆问题研究中的应用

建立了一个散射介质模型,在用蒙特卡罗方法成功模拟介质中光输运过程的基础上,用遗传算法有效地解决了因蒙特卡罗方法模拟结果的离散性和统计性使其在利用传统化方法进行逆问题研究时存在的困难,从而较好地实现了对散射介质模型的单个光学特性参数的重构和多参数的联合重构,同时还深入地讨论了遗传算法在过程中的作用机理。     

表面增强拉曼光谱研究高分子共混物薄膜相结构

采用拉曼光谱法研究了由聚苯乙烯(PS)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的四氢呋喃(THF)溶液在玻璃基板上旋转涂膜得到的共混物薄膜。应用显微共焦拉曼光谱,根据PS在1604,1585cm-1处苯环的伸缩振动峰和PMMA在1728cm-1处羰基的伸缩振动峰,可以确定薄膜(厚度约为800nm)表面海岛状相结构的组分分布信息。另外,还对210℃下PS/PMMA(30/70)共混物薄膜退火过程中表面的变化进行了分析。采用表面增强拉曼散射效应对高聚物的增强作用得到了薄膜(厚度约为400nm)的Raman光谱,并且成功地对其组成进行了分析。