用激光光热技术测量材料热扩散率的新方法

本文介绍了一种利用激光光热技术测量材料热扩散率的新方法，由不同频率下检测到的光热信号的振幅与相位，根据非线性曲线拟合得到材料的热扩散率，并对纳米二氧化钛进行了测量，结果表明其结果与通常的蜃景效应相一致。     

GaAs中瞬态二波耦合及其光的偏振——一种实现红外ps光开关的新途径

测量了瞬态二波耦合增益随泵浦光与探测光相对延迟改变而变化的曲线,并分析了瞬态二波耦合中各种过程的特性。预计并观察到了耦合光偏振的改变,证明了ps脉冲二波耦合是一种实现ps光开关的新途径。     

激光诱导的光热技术在半导体检测中的应用

综述了近些年来国内外半导体检测的光学技术研究的最新进展.重点阐述了基于光声光热效应的半导体检测技术的最新发展动态,其中分别对光热偏转(PTD)、光热调制反射(PMTR)、光热辐射(PTR)、光生载流子辐射(PCR)进行了详细介绍,最后提出了半导体检测技术的发展方向.     

液体中激光等离子体声波声谱特性研究

对高功率激光与液体物质作用时产生的等离子体声波声谱特性进行了实验研究.采用压电陶瓷(PZT)水听器测量了不同情况下的激光等离子体声波,对采集的信号经过傅立叶变换(FFT)后得到相应的声谱进行频谱分析.结果表明:激光等离子体声波的频谱分布、峰值频率与激光能量、激光在水下的衰减特性和水下环境无关.     

激光产生应力波的研究和应用

由于激光与液体或固体相互作用时伴随有气化过程和热弹性效应，这种效应导致应力波的产生。这种应力波又称为高频声波。它是近年来研究工作者的新课题。对这种激光与材料声场相互作用的研究建立了一门新的学科，曰“光声学”。最近发展起来的光声光谱学、光声显微镜、     

波段内激光辐照光电探测器的光热效应实验研究

以1.06μm激光为例,使用PC型HgCdTe探测器,从实验的角度全面给出探测器各种可能的激光响应结果;同时给出响应波段内激光辐照探测器时光、热各自作用及光热综合作用的实验曲线,并结合此结果以清晰直观的图像分析了波段内激光辐照光电探测器时各种响应结果的成因.研究表明:激光辐照过程中,探测器信号响应曲线是光、热综合作用的竞争结果;激光停照后,信号曲线仅反映探测器的热恢复过程;光电导探测器的光响应和热响应随工作温度的变化均存在峰值响应.探测器的工作温度、激光功率密度和辐照时间是影响探测器信号响应曲线行为的关键参数.     

激光光热偏转法测量固体材料的热扩散率

介绍近几年来发展起来的激光光热偏转法测量固体和固体薄膜热扩散率的基本原理,并提出优化设计的测量装置,利用此装置测量了康宁玻璃基上硼硅合金薄膜的低热扩散率。     

采用热电探测器对CO_2激光快速探测的新方法

针对大功率CO2 激光光束光斑质量诊断仪对大功率激光截面强度分布测量的要求 ,设计了一种新的光热电转换电路 ,得到了高增益的快速光热电转换 ,响应时间比常规方法短一个量级。满足了对大功率激光功率分布的检测。此光热电转换电路适于采用热释电探测器快速响应的应用     

采用热电探测器对CO2激光快速探测的新方法

针对大功率CO2激光光束光斑质量诊断仪对大功率激光截面强度分布测量的要求,设计了一种新的光热电转换电路,得到了高增益的快速光热电转换,响应时间比常规方法短一个量级.满足了对大功率激光功率分布的检测.此光热电转换电路适于采用热释电探测器快速响应的应用.     

光折变晶体中ps激光脉冲二波耦合增益正负转换现象

用二列脉宽为60ps的连续锁模Nd:YAG激光的倍频光在掺Ce的KNSBN晶体中进行二波耦合.当泵浦光脉冲迟于信号光脉冲到达晶体,或泵浦光脉冲虽先于信号光脉冲到达晶体.但时间提前量小于激光脉冲半高宽时.信号光的二波耦合平均增益是非负的;当泵浦光脉冲先于信号光脉冲到达晶体且时间提前量大于激光脉冲半高宽时.信号光的二波耦合平均增益可变为负的.对此给出物理解释.     

大气污染物SO2的光声探测

以波长为266nm的激光为激发光源,采用脉冲光声光谱技术,用自制的光声探测装置对SO2分子的光声吸收特性进行了实验研究,获得了室温、665Pa气压的实验条件下声音在SO2气体中的传播速度.通过测量光声信号随实验条件的变化发现,光声信号强度随激光能量的增加而增大,随缓冲气体压强升高而增大,缓冲气压增加到约2.66×104Pa时出现饱和现象.在标准大气压情况下,测量了痕量SO2气体的浓度,采用这套光声探测装置,SO2气体探测灵敏度可以达到9.1×10-6.     

AIN薄膜有源SAW滤波器集成及性能研究

在AIN压电薄膜上（以SiO2／Si为衬底），使用MOS集成电路工艺制作叉指电极和单元电路，制成中心频率为320MHz的有源SAW滤波器并进行了测试。结果表明，该滤波器的插入损耗低于10dB，带外衰减高于45dB。     

AlN薄膜有源SAW滤波器集成及性能研究

在AlN压电薄膜上(以SiO2/Si为衬底),使用MOS集成电路工艺制作叉指电极和单元电路,制成中心频率为320MHz的有源SAW滤波器并进行了测试。结果表明,该滤波器的插入损耗低于10dB,带外衰减高于45dB。     

光热辐射技术测量钴涂层热学参数及厚度

为获得涂层材料特性,使用光热辐射(PTR)技术进行无损检测,并提出一种基于一维 三层PTR 理论模型的标定方法,完成了对Al基体钴涂层热学参数、厚度及分布的检测。三层PTR 理论模型,由涂层、 空气缺陷层和基体组成。搭建了实验平台,对两种不同厚度的钴(Co)涂层Al基体样品、无涂 层Al基体参考样品 进行了多点PTR测量。利用参考样品对带涂层样品PTR相位信号进行规格化,以消除检 测系统的影响。 通过多参数优化算法,对规格化后相位信号进行拟合,完成三层理论模型公式热参数的标定 ,求出了涂层 材料的热传导率和热扩散系数,进而计算得到各检测点涂层厚度及分布。实 验结果验证了理论 模型的正确性,以及材料作为基体和涂层时其热学性能的值会发生改变。     

大面积均匀平坦纳米AlN薄膜的研制

采用射频磁控溅射法,通过优化沉积工艺,在n型 (100)Si片上制备出 (100)择优取向表面粗糙度均匀的氮化铝(AlN)薄膜。当溅射功率为 120W和N₂∶Ar＝12∶8时,制备的AlN薄膜的结晶性最好,101.6 mm AlN薄膜样 品的表面粗糙度为3.31~3.03nm,平均值为3.17nm。研究结果表明:射频磁控溅射能量 和N₂浓度是实现大面积、均匀平坦、纳米级AlN薄膜的重要制备工艺参数。     

硅基铁电薄膜的制备与电性能研究

用溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）方法制备了有ＰｂＴｉＯ３（ＰＴ）过渡层的硅基Ｐｂ（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３（ＰＺＴ）铁电薄膜，顶电极和底电极分别为溅射的金属钛铂层和低阻硅。在低温退火条件下得到了晶化很完善的铁电薄膜，测试结果表明有ＰＴ过渡层的铁电薄膜具有良好的铁电和介电性能。     

基于Hamming函数变迹加权SAW温度传感器设计

选取特定切向的压电晶体,用Hamming函数对叉指换能器的电极长度进行变迹加权,制作了一个谐振频率为431.5 MHz的声表面波温度传感器,研究了Hamming加权函数对叉指换能器频率响应旁瓣的抑制效果,并进行了温度-频率特性测试实验,研究了传感器的灵敏度、精度等性能.仿真和测试结果表明:基于Hamming函数变迹加权...     

不对称金纳米结构的光致热增强效应的调控研究

提出了一种产生光致热增强效应的不对称的人工金 纳米结构,建立了物理模型并进行了计算。采用离散偶极近似(DDA)方法计算水介质环境中 该结构及其不对称性改变后对吸收光谱及近区电磁场分布的影响,进而 利用傅里叶热传导定律数值模拟了该结构产生的热增强效应。结果表明:改变纳米结构的不 对称程度会明显影响结 构的光谱吸收位置、线型和峰值强度;同时,通过调节纳米结构的不对称性也可以有效地将 磁场能转化为热能,并 在结构周围形成高度限定的局域热增强现象。本文提出的纳米结构可在较大的近红外波段范 围内调控温度,可作为纳米尺度 下精确控制光致热效应的温度和设计热等离子纳米器件之参考。     

PVDF传感器在液体压力激波测试中的应用

针对液体压力激波具有高温、高压和高应变的特点,研制了一种基于聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的液体压力激波传感器,并通过霍普金斯(Hopkinson)压杆对压电传感器的压电系数进行了精确标定,在此基础上构建了液体压力激波测试系统.在小压力幅值下,与水听器进行了对比测试试验,测试结果具有很高的吻合性,在满量程(0.1～1.0 MPa)内,与水听器偏差在5%范围内;大压力幅值下,通过对单元和多阵元液体压力激波发生器系统的测试,掌握了激励电压、脉冲频率、阵元个数等对激波的影响规律,为液体压力激波加工系统的改进和工程应用提供了试验依据.     

Li diffusion in epitaxial (11 $$\bar 2$$ 0) ZnO thin films

Zinc oxide (ZnO) possesses many interesting properties, such as a wide energy bandgap, large photoconductivity, and high excitonic binding energy. Chemical-vapor-deposition-grown ZnO films generally show n-type conductivity. A compensation doping process is needed to achieve piezoelectric ZnO, which is needed for surface acoustic wave (SAW), bulk acoustic wave, and micro-electromechanical system devices. In this work, a gas-phase diffusion process is developed to achieve piezoelectric (11 0) ZnO films. Comparative x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) measurements confirmed that high crystal quality and good surface morphology were preserved after diffusion. Photoluminescence (PL) measurements show a broad band emission with a peak wavelength at ∼580 nm, which is associated with Li doping. The SAW, including both Rayleigh-wave and Love-wave modes, is achieved along different directions in piezoelectric (11 0) ZnO films grown on an r-plane sapphire substrate.