基于壁面反射增强模型的熔石英刻蚀形貌形成机理研究

大气等离子体刻蚀是一种非接触式、材料去除可控的加工方法,在光学元件的高精度加工中具有广泛的应用前景。但是大气等离子体刻蚀后元件存在表面形貌恶化的问题,严重影响元件的性能和使用寿命。进行氢氟酸刻蚀实验,证明了元件表面形貌的恶化是由氟碳化合物和表面凹坑微结构两个原因引起的。为了解释表面凹坑微结构的形成,提出基于micro-mask壁面反射增强理论的凹坑形成模型,并开展了样品表面旋涂金纳米颗粒充当micro-mask的刻蚀实验。实验结果验证了micro-mask壁面反射增强模型的正确性,为解决大气等离子体刻蚀后元件表面形貌恶化问题提供了新的思路和方法。     

高平滑度自由曲面激光束整形透镜设计

利用泊松网格优化算法设计了激光束整形自由曲面透镜,通过4次迭代,目标面的网格分布就接近于最优分布。使用该最优的目标面网格,基于输入光束与输出光束之间的能量映射关系,计算自由曲面各采样点的法向矢量,基于泊松面形构建算法获得自由曲面矢高,从而构建自由曲面透镜。为了验证所提方法的可行性,针对正方形目标面和矩形目标面分别设计了自由曲面透镜,这两种透镜在目标面上的辐射照均匀度分别达到91%和93%。为了验证自由曲面的平滑性,使用一个6阶9项多项式进行拟合,拟合后的均方根误差达到1.394×10^-3,表明所设计的自由曲面具有很高的平滑度。使用拟合数据建立自由曲面透镜,其目标面辐照均匀度几乎保持不变。采用随机统计分析方法对自由曲面透镜装配公差进行分析,结果表明在给定的公差范围,大部分样本的辐照均匀度保持在88%左右。     

斜角入射沉积法制备渐变折射率薄膜的折射率分析

斜角入射沉积法是一种制备薄膜的新颖方法,它可以用来制备渐变折射率薄膜.本文首先探讨了膜料的沉积入射角为α,薄膜柱状生长倾斜角为β时的薄膜的填充系数;之后利用drude理论,分析研究了斜角入射沉积法制备渐变折射率薄膜的折射率与薄膜的入射角和生长方向的关系. 关键词： 斜角入射沉积 渐变折射率 填充系数     

基于局部密度比的模糊隶属度设置算法

基于知识发现中的局部异常因子思想, 提出一种基于局部密度比的模糊隶属度设置算法, 该算法根据样本的邻域密度比设置样本的隶属度, 并采用一种单参数选择策略. 数值实验表明, 所提出的算法在带噪声的非线性函数估计方面具有很好的鲁棒性, 有效地解决了模糊支持向量机中的模糊隶属度设置问题, 对处理带噪声的分类和非线性函数估计问题具有重要的意义.     

超声波轴向应力仪的研制

本文叙述了用超声方法测量材料轴向应力的计算公式,介绍了超声波轴向应力仪的工作原理,并利用该仪器对M36×260高强度螺栓进行了轴向应力的测量。实验结果表明:该仪器的声时测量精度为10~(-10s),轴向应力的测量精度优于0.4kgf/mm~2(约3.9N/mm~2)。     

单脉冲和多脉冲飞秒激光对单层光学薄膜的损伤

 利用掺钛的蓝宝石飞秒激光系统输出的单脉冲和多脉冲飞秒激光(中心波长800 nm,脉宽50 fs,靶面聚焦直径Ф 40 μm),分别对BK7玻璃基底上厚约500 nm的单层HfO₂和单层ZrO₂薄膜进行辐照,得到了这两种薄膜在1-on-1和1 000-on-1测试方法下的激光损伤阈值。实验发现,两种方法下HfO₂单层膜的阈值均比ZrO₂单层膜的阈值高。从简化的Keldysh多光子离化理论出发,认为HfO₂薄膜材料的带比ZrO₂的宽是导致上述结果的主要原因。同时,同一种薄膜的多脉冲下的阈值比单脉冲下的低,原因是多脉冲下,飞秒激光对光学薄膜的损伤存在累积效应。     

沉积温度对HfO2薄膜残余应力的影响

 用电子束蒸发方法制备了HfO₂薄膜，根据镀膜前后基片曲率半径的变化，用Stoney公式计算了薄膜应力，讨论了沉积温度对薄膜残余应力的影响。结果发现，HfO₂薄膜的残余应力均为张应力，应力值随沉积温度的升高先增大后减小，在280 ℃左右出现极大值。对样品进行了XRD测试，从微观结构上对实验结果进行了分析，发现微结构演变引起的内应力变化是引起薄膜残余应力改变的主要因素，HfO2薄膜在所选沉积温度60~350 ℃内出现了晶态转变，堆积密度随温度升高而增大。     

Laser-induced damage of 1064-nm narrow-band interference filters under different laser modes

The laser-induced damage behavior of narrow-band interference filters was investigated with a Nd:YAG laser at 1064 nm under single-pulse mode and free-running laser mode. The absorption measurement of such coatings has been performed by surface thermal lensing (STL) technique. The relationship between damage morphology and absorption under the two different laser modes was studied in detail. The explanation was given by the standing-wave distribution theory.     

Effect of Vacuum on the Laser-Induced Damage of Anti-Reflection Coatings

In the comparison of damage modifications, absorption measurement and energy dispersive x-ray analysis, the effect of vacuum on the laser-induced damage of anti-reflection coatings is analyzed. It is found that vacuum decreases the laser-induced damage threshold of the films. The low laser-induced damage threshold in vacuum environments as opposed to air environments is attributed to water absorption and the formation of the O/Si, O/Zr sub-stoichiometry in the course of laser irradiation.     

邻苯二酚做螯合剂合成不同粒度、形貌的全硅方钠石分子筛大单晶

将邻苯二酚作为螯合剂加入到合成全硅方钠石分子筛的体系 (SiO2-NaOH -EG -R(R :邻苯二酚 ) )中 ,合成了 15 μm× 15 μm× 15 μm～ 6 0 μm×6 0 μm× 6 0 μm粒度不等的高质量的Si-SOD分子筛单晶 .实验结果表明 :当体系中有邻苯二酚存在时得到的产物具有较大尺寸和完美形貌的单晶 ,而不加邻苯二酚时却得到尺寸很小的孪晶 ;同时 ,体系中邻苯二酚的含量对晶体的粒度也有很大影响 .晶化动力学表明 ,邻苯二酚的加入极大地降低了晶化速度 ,这可能与体系中形成了硅 -邻苯二酚螯合物有关