制备参数对TbFeCo磁光薄膜性能的影响

对采用磁控溅射制备TbFeCo/Si、Ag/TbFeCo/Si系列薄膜的溅射工艺进行了研究,分析了TbFeCo薄膜的生长机理,并对其光学性质、磁性质和磁光性质进行了分析。实验结果表明,不同压强对TbFeCo薄膜的成分比有明显的影响,确定了工作压强为2.0 Pa是适合的,这时制备的薄膜的成分原子比和靶的原子比最接近。用全自动椭圆偏振光谱仪测量了TbFeCo薄膜在1.5~4.5eV的椭偏光谱,结果表明,随着工作气压、溅射功率和Ar气流量的变化,薄膜的光学性质均发生明显变化。对制备的Ag/TbFeCo/Si和TbFeCo/Si磁光薄膜的磁光性质进行了分析,结果表明,Ag保护膜对TbFeCo磁光薄膜的磁光性质会产生显著影响。     

气体压强对n型a-Si:H薄膜光学性能的影响

用射频等离子增强化学气相沉积(RF-PECVD)制备磷掺杂氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜,研究了辉光放电气体压强(20~80 Pa)对薄膜折射率、消光系数、光学带隙以及氢含量的影响;用激光拉曼光谱研究了气体压强对a-Si:H薄膜微结构的影响,并与薄膜的光学性能进行了综合讨论。结果表明,随着辉光放电气体压强的增加,a-Si:H薄膜的光学带隙和氢含量都有不同程度的增大,但折射率和消光系数却逐步减小;与此同时,薄膜内非晶网络的短程和中程有序程度逐渐恶化。     

热蒸发HfO_2薄膜光学常数表征

薄膜材料库中的光学常数与实际制备的相比有很大差别,精确求解在特定工艺条件下的光学常数对设计和制备多层薄膜具有重要意义。在熔融石英(JGS1)基底上,采用热蒸发沉积方法制备了厚度为330nm的单层HfO_2薄膜,利用分光光度计测量薄膜的透射率和反射率,并采用包络法和光度法分别计算得到230nm~800nm范围内折射率n和消光系数k的色散曲线。两种方法确定的HfO_2薄膜厚度分别为331.22nm和331.03nm,两者偏差为0.057%;在266nm处两种方法确定的折射率相差0.011,消光系数相差10-5量级。结果表明,运用包络法和光度法确定HfO_2薄膜光学常数的拟合结果吻合较好,能够相互验证且避免了单一方法求解过程中所产生的误差。     

衬底及压强对磁控溅射ZnO薄膜表面形貌的影响

在压强为0.5Pa和0.7Pa的情况下,采用磁控溅射法分别在Si及石英玻璃衬底上生长ZnO薄膜。利用原子力显微镜对ZnO薄膜的表面形貌进行观察,研究了压强及衬底对薄膜表面形貌的影响。研究表明:在Si衬底上生长的ZnO薄膜,压强为0.7Pa时比压强为0.5Pa时表面粗糙度要大;在相同溅射气压(0.7Pa)下,Si衬底上得到的ZnO薄膜质量明显优于石英玻璃衬底上的。     

氧分压对TiO2薄膜光学性能的影响

为得到光学性能良好、稳定的TiO2薄膜,采用离子束溅射的方法,改变氧分压,在k9玻璃上制备出不同结晶取向不同光学常数的TiO2薄膜.采用椭圆偏振光谱仪测试、拟合得到薄膜的厚度、折射率和消光系数.薄膜通过400℃退火,利用X射线衍射仪(XRD)对薄膜的成分、结晶和取向进行分析.实验结果发现,随氧分压增加折射率减低,当氧分压达到1.0×10-2Pa时,折射率在2.43附近,变化趋于稳定.氧分压对薄膜的消光系数k影响较大,氧分压高于1.0×10-2Pa时在可见光和近红外区薄膜消光系数近似为0.随氧分压降低,薄膜从(101)向(200)转变.在此氧分压下,得到的薄膜折射率稳定,消光系数相对较小.     

Verdet常数色散对光学电流传感器灵敏度影响的理论研究

为了加深对灵敏度问题的理解,这里以琼斯矩阵为数学工具,利用理论分析和计算机仿真的方法研究了重火石玻璃的Verdet常数色散特性及其对块状玻璃光学电流传感器灵敏度的影响.在块状玻璃光学电流传感器系统中,光源的驱动电流与环境温度改变,都会造成光源峰值波长移动.传感头光学材料的Verdet常数的色散特性会使光学电流传感器的灵敏度随光源波长的变化而改变.研究结果表明,Verdet常数的色散特性会对输出曲线的尺度因子产生明显的影响.因此,对光源采取恒温恒流控制或者对结果进行校正是必要的.该研究结果可为光学电流传感器的研究设计人员提供有用的参考.     

Ta2O5材料光学常数的拟合及其在近紫外到近红外波段应用

Ta2O5在近紫外到近红外波段作为高折射率材料有着广泛的应用,由于色散和吸收,Ta2O5在不同波段的光学常数不尽相同.此外,不同的制备条件下,Ta2O5材料的光学常数也会出现差异.如何精确得出Ta2O5材料在确定工艺条件下的光学常数成了薄膜工作者关心的话题.本文介绍了一种采用电子枪蒸发并加以离子束辅助技术制备Ta2O5薄膜的方法,对薄膜从近紫外到近红外的光学常数进行了拟合,并举例说明了Ta2O5材料在近紫外波段的应用.     

大气折射率结构常数CN2的研究

根据温度变化规律,将地表上方几何高度71km 以下的大气分为6层,分别导出各层的温度和压强的计算公式,由这些公式计算出这一范围内任意高度的温度和压强值与美国标准大气表中所列值极好地吻合,据此可求出在自适应光学中起重要作用的大气折射率结构常数 C_N~2及相关长度 r_0的解析表达式。     

电子束蒸发沉积TiO2薄膜结构及光学性能的研究

研究了工艺条件对电子束蒸发沉积在 K9玻璃上 Ti O2 薄膜的结构和光学性能的影响。正交试验结果表明 ,基片温度是影响薄膜光学常数的主要因素 ,制备 Ti O2 薄膜的最佳工艺参数为 :基片温度 30 0℃ ,工作真空 2× 10 - 2 Pa,沉积速率 0 .2 nm/ s。采用最佳工艺沉积在透明基片上的 Ti O2 薄膜在可见光区具有良好的透过特性 ,同时也得出了薄膜的光学带隙能 Eg=3.77e V。 SEM观察结果表明薄膜为柱状纤维结构 ,柱状纤维的直径在 10 0～ 15 0 nm之间     

吸收透明导电薄膜生长与复光学常数测定

用带特殊热（冷）阱的可控制基片温度的电阻加热式真空蒸镀薄膜装置，把吸收透明导电薄膜Au和In2O3分别通过热蒸镀和活化反应淀积在玻璃基片上,In2O3的电阻为80Ω/□，光学透射率不小于80%，透明导电 薄膜的复光学常数可通过测量其反射和透射系数得到，但考虑到基片背表面的存在，必须对反射和透射系数进行修正，引入修正后所得到的复光学常数与椭偏测量的结果一致。     

离子束辅助沉积非晶硅薄膜红外光学特性研究

为了得到非晶硅（a-Si）薄膜红外光学常数与工艺参数之间的关系,采用Ar离子束辅助电子束热蒸发技术制备a-Si薄膜,并利用椭偏仪和分光光度计测量了薄膜的光学常数,分析了薄膜沉积速率、基底温度和工作真空度对a-Si薄膜折射率和消光系数的影响.实验结果表明：影响a-Si薄膜光学常数的主要工艺因素是沉积速率和基底温度,工作真空度的影响最小.当沉积速率和基底温度升高时,薄膜的折射率先增大后减小;当工作真空度升高时,薄膜的折射率增大.在波长1~5μm之间,a-Si薄膜的折射率变化范围为2.47~3.28.     

有限元法分析非对称光纤耦合器波导

用有限元法分析了非对称光纤耦合器波导的场特性.利用自适应法划分有限元三角形格子,计算出在不同结构下最低阶的4个模式的传播常数.数值结果表明,组成耦合器的光纤半径比对偶模和奇模的传播常数都有明显的影响.与奇模不同的是,偶模传播常数对两光纤熔融程度不敏感.     

Influence of dopant content on morphology and optical constants of ZnO: Na films by sol-gel method

Undoped and Na-doped ZnO films were deposited by sol-gel method. The effects of sodium incorporation on structure, surface morphology and optical constants of the films were investigated. X-ray diffraction patterns show the hexagonal wurtzite polycrystalline structure and that the sodium incorporation leads to the change in the structural characteristics of ZnO films. The SEM observations show that the surface morphology of the films is affected by the sodium incorporation. The transmission spectra show that the average transmittance of the films is above 85% in the visible range. The absorption edge initially blue-shifts and then red-shifts with the increase of Na doping content. The optical constants of these films were calculated using transmission spectra. Refractive indices of the films in the visible range decrease at first and then increase with increasing Na doping content.     

Cu-MgF2陶瓷薄膜光学常数尺度效应的数值模拟

对Cu金属颗粒镶嵌在MgF2陶瓷基体中形成的金属陶瓷薄膜光学常数的尺度效应进行了数值拟研究.用修正的M-G(Maxwell-Gannett)理论对Cu-MgF2金属陶瓷薄膜,在金属微粒体积分数一定时光学常数的尺度效应进行了理论计算,并将理论计算结果与实验数据进行了比较.结果表明：金属微粒在体积分数(f1=15％)情况下...     

一种新型反射式光纤压力传感器的设计分析

将应变式压力传感器的弹性膜片与一种光纤位移检测装置相结合构成了一种反应式光纤压力传感器,阐述了其设计思想,并给出了一个设计实例。该互补偿型传感器可以消除环境温度、光源输出功率波动及光路损耗变化等因素的影响。     

高马赫航空遥感器光学窗口的光机热分析

为了获得航空光学遥感器高质量成像,分析了高马赫飞行下温度和压力对光学窗口光学性能的影响。首先利用有限元分析软件计算出窗口玻璃在指定温度场或压力场和边界条件作用下的变形量;然后根据得到的窗口玻璃表面节点的位移变化,再以Zernike多项式为接口拟合镜面变形,将计算出的Zernike拟合系数带入光学分析软件ZEMAX中进行分析;最后结合某光学系统对比分析了温度场和压力场作用下的光学系统传递函数图。通过对比结果分析可知,高马赫飞行时,窗口玻璃上产生的温度场对光学系统的传递函数的影响比窗口上的压力场大得多。结果表明,高马赫飞行中,窗口玻璃的设计应更多程度的考虑温度影响。此分析可为高马赫工况下光学窗口的设计提供一定参考。     

基于纳米纤维的光学折射率传感器研究

利用纤维进行光学传感是目前较热门的研究领域,纤维系统的光学传感可以用来检测环境中的压力、温度、湿度、浓度以便探究事物之间的相互联系.提出了一种基于纳米纤维的折射率传感器,可以检测周围折射率的局部变化.此外,还给出了直接求解电磁问题的方法,该方法证明了纳米纤维的几何形状可以探测局部折射率.最后,对此现象的机制和检测局限性进行了讨论.     

新型光纤引缆作业装置的设计与实验

针对气吹法进行引缆作业时所需设备复杂、价钱昂贵、工作条件要求苛刻的缺点,研究开发了一种用磁力作用进行光纤引缆的新型引缆作业装置,分别对电磁与永磁式引缆装置进行结构设计与制造.该装置具有结构简单、成本低廉、操作可靠、工作效率高、使用寿命长等优点.     

基于五维光纤传感器的沥青路面动水压力测量的研究

基于国内外已有的研究成果,介绍了一种自行研发的五维光纤传感器,用于测量沥青路面结构内的动水压力. 该传感器应用光纤传感原理,采用十字梁结构将4个光纤传感器固定,并填充水泥混凝土以稳定及保护传感器. 将五维传感器埋设于路面,并使之处于饱水状态. 当加载车辆以不同速度驶过时,光纤光栅将传递压应变信号,然后由调制解调器接收信号,即可测量出动水压力值. 实测结果发现,动水压力呈正负压交替现象,且最大正压力可达到0.115 MPa,最大负压力达到0.073 MPa. 各方向的动水压力均不相同,但均随车速递增. 关键词:沥