空间反射镜基底材料碳化硅表面改性研究

直接抛光后的SiC反射镜表面光学散射仍较大,无法满足高质量空间光学系统的心用需求.为此必须对SiC反射镜进行表而改性,以获得高质量的光学表面.目前国际上较为流行的足制备Si或SiC改性层进行表面改性.分别采用离子辅助电子束蒸发方法制备Si和SiC改性层进行改性,相关测试结果表明:Si改性层结构为立方相,改性后基底表面粗糙度(rms)降到0.620 nm,散射系数减小到1.52%;SiC改性层结构为非晶相,改性后基底表面粗糙度(rms)降到0.743 nm,散射系数减小到2.79%.两种改性层均与基底结合牢固,温度稳定性较高.从可靠性方面考虑,目前在国内第一种方法更适于实际工程应用.该工艺改性后SiC基底表面散射损耗大大降低,表面质量得到明显改善.镀Ag后表面反射率接近于抛光良好的微晶玻璃的水平,已能够满足高质量空间光学系统的应用需要.     

月基极紫外相机多层膜反射镜

月基极紫外相机用于月球表面对地球等离子体层辐射出的30.4 nm谱线进行成像观测,多层膜反射镜是月基极紫外相机的重要光学元件。根据月基极紫外相机技术参数,选择了B₄C/Mg,B₄C/Mg₂Si,B₄C/Al,B₄C/Si,Mo/Si等材料,对其周期厚度、材料比例、周期数等参数进行优化。计算了以上材料组合在30.4 nm的反射率曲线。考虑到月球环境的特殊性和材料的物理化学性质,从中选择出Mo/Si和B₄C/Si两种组合,利用磁控溅射进行镀制。Mo/Si和B₄C/Si多层膜在30.4 nm反射率分别达到15.3%和22.8%。     

纳米集成光路中的光源、光波导和光增强

使用近场光学显微术(scanning near-field optical microscopy, SNOM)研究了ZnO亚微米线端面出射性质，不同空间形貌Ⅱ-Ⅵ族半导体荧光器件光波导特性，二维光子晶体、准晶光子晶体对LED的出射增强作用以及表面等离激元(surface plasmon polariton, SPP)与半导体纳米荧光器件的相互作用，对纳米集成光路中的光源、光波导、光增强三个重要问题做了实验和理论上的分析.研究发现半导体微纳米线端面出射光束的质量与样品的直径有密切关系.通过合理地设计其直径和