通过脉冲激光辐照提高递变折射率增透表面的损伤阈

Schott光学玻璃公司最近研究出了一种方法,通过在Na_2HAsO_4的近中性溶液中腐蚀硼硅酸盐玻璃,在其上制出了递变折射率增透表面。这种中性溶液法(NSP)用来在广泛用于可见和近红外激光器光学元件的硼硅酸盐冕BK-7玻璃上制作增透表面。这种NSP表面在Ins、1.06μm脉冲下,平均损伤阈为12j/cm~2,此值为SiO_2/TiO_2增透膜5j/cm~2平均损伤阈的2倍以上。最近发现,NSP增透表     

用于高功率激光器的递变折射率增透表面

递变折射率增透表面可在相分离的光学玻璃上形成。这种表面对于1亳微秒、1.06微米的激光脉冲具有12焦耳/厘米2的平均破坏阈值，这个值是薄膜增透涂层破坏阈值的2.5倍。表面的反射率≤0.2%，可以和薄膜增透涂层相比。     

K9玻璃表面的1064nm激光损伤

K9玻璃是一种性能优异的光学材料，作为激光薄膜的基底，其抗激光损伤的特性和能力，直接影响高功率激光薄膜的性能，特别是对激光增透，偏振膜。本论文采用10ns的1064m激光，实验研究了K9玻璃前后的激光损伤特性，用Normski显微镜分析损伤图貌，结果显示玻璃前后表面的激光损伤表现不同。前表面主要表现为烧伤，后表面主要表现为破斑，前后表面的损伤阈值之比约为1．4。后表面的损伤形貌与前表面相比，基本为灾难性损伤，多次激光脉冲打击显示，后表面的激光损伤尺度随着激光脉冲数呈指数增长。     

高功率激光宽谱增透膜的研究

为满足高功率激光抽运中氙灯及其防护隔板玻璃宽谱增透的要求,采用提拉镀膜法在K9基片上通过溶胶-凝胶工艺镀制有机硅-SiO2双层宽谱增透膜系.在实验的基础上讨论了有机硅-SiO2双层膜系中膜厚的搭配以及膜系的宽谱增透特性.实验研究表明通过合理的膜层搭配和对镀膜参量的有效调控,有机硅-SiO2双层宽谱增透膜系在376～927nm连续波段内具有透射率大于98%的增透效果,激光损伤阈值大于20J/cm2(1064nm,4ns),且性能稳定,完全满足氙灯及其防护隔板上宽谱增透膜的要求.     

基于蓝宝石材料的微结构增透性能研究

针对传统熔石英激光窗口在碱金属蒸气环境下易腐蚀的痛点问题，提出了在蓝宝石材料上制备增透微结构的方法，以实现耐高温、耐腐蚀的高透激光窗口。在理论仿真的基础上，采用干涉曝光与反应离子束刻蚀技术，在蓝宝石基底表面上制备了增透微结构，其对795 nm光的单面透过率达到99.23%。在此基础上，制备了双面增透微结构和一面增透微结构一面增透膜的蓝宝石窗口片，相较于蓝宝石基底，它们对795 nm光的透过率分别提升了12.13%和13.02%。高功率激光作用温升测试结果表明，当激光功率从35 W增加到99.6 W时，裸基板温度增加了5.9℃，但是双面增透样品的温升均为3.8℃，表明双面增透处理可以适当降低温升。同时，光束质量测试结果表明，当高功率激光作用下微结构窗口的温度控制在200℃以内时，双面增透样品的光束质量因子在横向上的变化小于0.05，在纵向上的变化小于0.06，表明该增透窗口对入射光光束质量的影响甚小。     

红外增透与保护膜技术的研究

采用电子束与离子辅助沉积技术，在氟化镁晶体材料上制备3．5～4．9μm增透与保护膜。经过实验，选取氧化钛与二氧化硅作为薄膜材料，并优化沉积工艺参数，尽可能减少吸收损失，对氟化镁基底实现有效的增透和保护。实验结果表明，镀膜后其单面剩余反射率由未镀膜时的2．5％减少到1．2％，并能承受湿热和雨淋测试。     

GexC1—x非均匀增透保护膜系的设计和制备

用射频磁控反应溅射法（RS）制备出GexC1-x薄膜,其折射率可以在1．7－4．0之间变化。设计出单层GexC1-x非均匀增透保护膜和含有GexC1-x非均匀膜的多层增透保护膜系,并在ZnS基片上制备出GexC1-x单层非均匀增透保护膜。设计和实验结果表明,NnS衬底上制备的非均匀膜实现了宽波段的增透,在5000－850cm^-1波数范围内,平均透过率从67．19％提高到78．70％,比未镀膜净增加11．51％。     

氧化碲单晶体和玻璃等的增透膜试验

由于声光器件研制工作的需要,我们在简单的条件下,对氧化碲(TeO_2)钼酸铅(PbMoO_4)锗酸铋(Bi_(12)GeO_(20))晶体、ZF-6玻璃的单层增透及K9玻璃的ZnS-MgF_2双层增透进行了试验,并获得了明显的效果.     

高折射率透紫外线玻璃

研究了高折射串透紫外线玻璃的成分、玻璃的折射率与紫外透射率的关系，获得了折射串大于１．７０，紫外波段透射串大于８０％的高折射率紫外、可见波段高透射玻璃．     

高激光负载多孔二氧化硅增透膜的研制

本文报道利用二氧化硅微粒胶体溶液在玻璃和KDP晶体基质上制备多孔二氧化硅薄膜。测试表明薄膜具有优良的光学特性,高的激光破坏阈值和宽带增透特性。     

添加MnO2对ZnO-B2O3-P2O5-RnOm玻璃性能的影响

在ZnO-B<,2>O<,3>-P<,2>O<,5>-R<,n>O<,m>(R=Na、Al、Li)系玻璃中掺杂摩尔分数1%～5%的MnO<,2>,分析了MnO<,2>掺杂对玻璃的耐水性和流散性的影响,通过XRD分析了晶相的变化,通过摄像照片观察了玻璃试样受水侵蚀后表面形貌的变化.结果表明:当x(MnO<,2>)=3%时...     

激光防护镜防护性能测试方法国家军用标准研究

制定了与人眼生理卫生防护要求有关的《激光防护眼镜防护性能测试方法》国家军用标准。本标准适用于研制、生产、装备和使用中的吸收、反射和复合式激光防护眼镜及军用设备窗口材料的防护性能测试。     

多波段防护镜光学薄膜的研制

紫外、蓝光、近红外等波段的光对人眼有一定程度的危害,这些波段的光存在于各种光电系统中,使用者需要佩戴防护镜进行防护。为了能够同时实现对上述三个波段的防护,通过膜系设计软件设计了防护膜系和增透膜系,采用电子束蒸发的方式进行了镀制,以电阻蒸发的方式在镜片两侧加镀了防水膜,并对镜片的光谱性能和防水性能进行了测试。结果表明,研制的镀膜镜片在250~360 nm的紫外波段、400~430 nm的蓝光波段、500~780 nm的可见光波段、900~1400 nm近红外波段平均透过率分别约为0.5%、38%、96%、40%,水滴角可达113°,能够有效减少紫外、蓝光、近红外对人眼的伤害,且镜片低偏色、可见光透过率高、防水效果好。     

红外热成像系统用硫系玻璃的熔制技术

硫系玻璃是一种理想的红外光学透过材料,在红外热成像技术领域具有显著的应用价值。红外热成像技术要求所用硫系玻璃材料具有高透过、高均匀、大尺寸等性能优势和批量化、低成本制备特点,玻璃的熔制技术是有效解决上述需求的关键所在。概括介绍了硫系玻璃的真空密封安瓿瓶熔制、真空/气氛保护坩埚熔制技术和装置,特别提出和说明了一种硫系玻璃熔制新方法气氛保护下的二次熔制方法,详细分析了该方法对硫系玻璃的光谱性能、内在光学质量和光学均匀性的影响,研究发现:随着保护气体纯度提高到99.999%,二次熔制后玻璃的光谱透过性能与真空密封安瓿瓶中接近,玻璃的内在光学质量和光学均匀性均显著改善。     

光开关玻璃的飞秒光学开关特性

通过在碲玻璃中添加重金属离子,尝试制作了具有较大的非线性折射率、时间响应快、吸收小的光开关玻璃。采用超快飞秒光克尔门技术对光开关玻璃的光克尔信号进行测试,测试结果显示,光开关玻璃的光克尔信号对称性好,信号半高宽度达到~225 fs,三阶非线性极化率达到~0.810-20 m2/V2,透过率达到70%~80%;研制的光开关玻璃为皮秒和飞秒光开光材料的选取提供了依据。     

Simultaneous 2D and 3D perception for stereoscopic displays based on polarized or active shutter glasses

Viewing stereoscopic 3D content is typically enabled either by using polarizing or active shutter glasses. In certain cases, some viewers may not wear viewing glasses and hence, it would be desirable to tune the stereoscopic 3D content so that it could be simultaneously watched with and without viewing glasses. In this paper we propose a video post-processing technique which enables good quality 3D and 2D perception of the same content. This is done through manipulation of one view by making it more similar to the other view to reduce the ghosting artifact perceived without viewing glasses while 3D perception is maintained. The proposed technique includes three steps: disparity selection, contrast adjustment, and low-pass filtering. The proposed approach was evaluated through an extensive series of subjective tests, which also revealed good adjustment parameters to suit viewing with and without viewing glasses with an acceptable 3D and 2D quality, respectively.     

中国激光玻璃的研究和发展

六十年代初出现了第一台红宝石激光器     

复合型多波段激光防护PC材料

以聚碳酸酯(PC)为基体材料,加入自制的激光吸收剂VI530和IR1060,并在基材表面镀上多层激光反射膜,制备出了能够同时对紫外光区、可见光区和红外光区的多个波长激光起到有效防护作用的激光防护PC材料.研究结果表明,在PC材料中加入质量分数为0.01%的VI530和0.05%的IR1060,并在PC材料表面镀23层激光反射膜后,所制得的激光防护材料对多个波长的激光都具有很好的防护性能.在355nm,532nm,1064nm等多个波长处的透过率都低于0.01%(光学密度D4).可见光区的白光平均透过率为13.7%,抗冲击强度为53.3kJ/m2,抗弯强度为118MPa.是一种高性能的激光防护材料.     

Synthesis and Structure–Property Relations of a Series of Photochromic Molecular Glasses for Controlled and Efficient Formation of Surface Relief Nanostructures

This paper reports on the synthesis and properties of a new series of photochromic molecular glasses and their structure–property relations with respect to a controlled and efficient formation of surface relief nanostructures. The aim of the paper is to establish a correlation between molecular structure, optical susceptibility, and the achievable surface relief heights. The molecular glasses consist of a triphenylamine core and three azobenzene side groups attached via an ester linkage. Structural variations are performed with respect to the substitution at the azobenzene moiety in order to promote a formation of a stable amorphous phase and to tune absorption properties and molecular dynamics. Surface relief gratings (SRGs) and complex surface patterns can easily be inscribed via holographic techniques. The modulation heights are determined with an equation adapted from the theory for thin gratings, and the values are confirmed with AFM measurements. Temperature‐dependent holographic measurements allow for monitoring of SRG build‐up and decay and the stability at elevated temperatures, as well as determination of the glass transition temperature. SRG modulation heights of above 600 nm are achieved. These are the highest values reported for molecular glasses to date. The surface patterns of the molecular glasses are stable enough to be copied in a replica molding process. It is demonstrated that the replica can be used to transfer the surface pattern onto a common thermoplastic polymer.     

硫系玻璃及其在红外光学系统中的应用

硫系玻璃是指以元素周期表VIA族中S,Se,Te为主并引入一定量的其它类金属元素所形成的玻璃,它具有优良的透中红外和极佳的消热差性能,被视为新一代温度自适应红外光学系统核心透镜材料,可广泛应用于军用(夜视枪瞄、红外肩扛导弹、战机夜视巡航等)和民用(汽车夜视、安防监控等)红外光学系统中。回顾了硫系玻璃发展历程,从商业硫系玻璃产品、制备工艺技术、玻璃精密模压技术及在红外光学系统应用4个方面总结了硫系玻璃目前的发展现况,并对其发展前景进行了展望。