方形基片旋涂法镀疏水性二氧化硅减反膜（英文）

在方形基片上通过旋涂法制备了疏水性膜层。研究了减小几何效应和伯努利效应对膜层均匀性的影响。结果表明,疏水性氧化硅溶胶具有良好的稳定性。疏水性氧化硅膜层即使不进行热处理也有良好的防潮性能。在室温下和超过90%相对湿度环境下的膜层透过率分别达到99.5%和99%,水接触角分别达到1 36°和139°。关于改性溶胶,刚制备完成测得的平均粒度是35.27 nm,放置50天后测得的平均粒度是37.15 nm。     

溶胶-凝胶SiO2减反膜的制备与光学性能研究

碱催化溶胶-凝胶多孔SiO₂减反膜具有优异的光学性能及抗激光损伤性能,是高功率激光装置中的重要组成部分,但其与光学元件之间的结合强度低,使得膜层易发生接触破坏。本研究以“神光II”高功率激光装置溶胶-凝胶多孔SiO₂减反膜为基础,通过提拉法在其表层涂覆致密的SiO₂薄层后得到机械强度提升的双层SiO₂减反膜(SiO₂-MTES),并与常用的单层氨固化SiO₂减反膜(SiO₂-HMDS)进行相关应用性能的综合比较。结果表明,涂覆SiO₂-MTES的熔石英在约800 nm处的峰值透过率大于99.6%,运用1-on-1激光损伤阈值测试方法测得该双层SiO₂减反膜的零几率激光损伤阈值为51.9 J/cm²(1064 nm, 9.1 ns),与涂覆SiO₂-HMDS的性能相当。同时, SiO₂-MTES膜层与水的接触角达到117.3°,...     

有机物沉积质量对溶胶凝胶减反膜性能的影响规律

真空环境中高功率激光装置光学元件表面的有机物污染是限制其负载能力的原因之一。针对装置中常见的有机物污染和三倍频激光溶胶凝胶减反膜,通过精确控制真空环境中污染源的挥发扩散,制备了有机物质量面密度不同的元件表面,定量研究了有机污染物质量面密度对溶胶凝胶减反膜光学性能及损伤特性的影响规律。实验结果表明：样品表面粗糙度、透过率、损伤阈值等的变化量均与有机物质量面密度成正相关。有机污染物沉积量较少时,由于膜层孔隙被填充,膜层的表面粗糙度略有减小;随着沉积量增加,有机物附着影响表面形貌,粗糙度显著增加。溶胶凝胶减反膜在351 nm波长处的光学透过率随着有机物质量面密度的增加而逐渐降低,这与有机物分子改变溶胶凝胶膜孔隙填充比有关。样品表面的激光损伤阈值变化量和损伤面积随着有机物质量面密度的增加而增加,而且不同有机物沉积量的光学表面的损伤形貌存在显著差异。基于实验结果讨论了有机物影响溶胶凝胶减反膜性能的机理,并探讨了高功率激光系统的洁净度控制方法。     

Sol-Gel法制备KDP晶体SiO_2基防潮减反膜

在高功率激光装置中3倍频器高氘化的KD*P晶体相变温度是110℃。在SiO2溶胶合成阶段进行化学改性,将六甲基二硅氮烷(HMDS)加入SiO2溶胶进行化学改性,用非极性溶剂替代乙醇溶剂,涂制的减反膜不需要热处理就可能应用于KDP与KD*P晶体中。单层的改性防潮增透膜的透过率大于99%,膜层均匀性良好,改性膜层本身具有一定的防潮功能,水接触角142o,膜层激光破坏阈值约16.9J/cm2,有希望应用于高功率激光系统的KDP类晶体。     

磷酸盐激光玻璃凝胶防潮膜和减反膜

采用溶胶-凝胶方法制备(CH3)2Si(OC2H5)2预聚体涂膜液以及掺入SiO2悬胶体涂膜液改性,采用旋转法在掺钕磷酸盐激光玻璃棒端面涂制防潮膜,热处理后膜层固化.SiO2改性的CH3O防潮膜,热处理后的膜层耐摩擦性能明显改善.然后旋转涂制第二层多空性SiO2减反膜,涂膜胶体通过硅酸乙脂碱催化水解缩聚制得,减反膜的折射率为约1.25,玻璃棒涂膜后激光波长1 053 nm减少表面反射率6.5%-7.5%,双层膜激光破坏阈值12 J/cm2,1 053 cm/1 ns,膜层表面粗糙度(RMS)2.523 nm.直径20-70mm长380mm的玻璃棒涂膜后,在高功率激光装置制中使用期为5年.     

溶胶-凝胶法制备隔板玻璃三层减反膜

以钛酸正丁酯、正硅酸乙酯为前驱体,在薄膜设计软件的辅助下,采用溶胶-凝胶法在K9光学玻璃上制备了λ/4-λ/2-λ/2膜系宽带减反膜。该膜层的光学性能良好,在500～900 nm波长范围内的平均透过率为99.25%,透过率增益随入射角增加而增大,斜入射光入射角从0°增至60°仍能有效覆盖钕玻璃的主吸收峰,此时平均透过率增益从7.2%增至10.2%;在150℃下进行热处理后,膜层具有一定的耐擦拭性能,表面均匀性良好,均方根粗糙度为4.00 nm。     

一种Hilbert变换法在非线性系统分析中的应用

Hilbert变换是信号处理领域常用工具之一,将Hilbert变换法改进并应用到信号分解和非线性系统振动分析中。振动信号的多谐波性,使得Hilbert变换法提取信号的瞬时频率和瞬时相角可以通过滤波的方法分离成快变和慢变两部分,从而提取系统的振动分量;通过迭代计算,依次获得振动信号中所有谐波分量;将非线性振动方程用瞬态幅值相关的瞬态参数表示,从而求解系统的频响关系曲线方程。通过相应的数值模拟计算,验证了改进的Hilbert变换法在非线性振动分析的有 效性。     

多孔性二氧化硅减反膜胶体规律性研究

溶胶凝胶法制备减反膜在高功率激光装置中有着重要运用,通过控制水与正硅酸乙酯(TEOS)不同物质的量之比制备不同粒径大小的二氧化硅悬胶体及二氧化硅减反膜,可以研究悬胶体粒径大小对溶液及膜层的激光破坏阈值、光学减反效率稳定性影响。结果表明制备获得的多孔性SiO2减反膜透射率均高于99.5%,激光破坏阈值均大于62J/cm2(1064nm,15ns),其中粒径小的SiO2减反膜透射率达到99.75%,激光破坏阈值高达77.42J/cm2(1064nm,15ns)。随着水酯物质的量比值增大,悬胶体溶液平均粒径增大,当水酯物质的量比值大于3.5时粒径增大幅度加快;粒径在10nm以下的溶液具有优异的稳定性,溶液颗粒大小、粘度等性能基本保持不变。在不同湿度环境下研究不同粒径膜层的稳定性,所有膜层在高湿度环境中透射率有所下降,其中大粒径膜层下降更明显,化学膜更适合在湿度低的环境下使用。     

溶胶-凝胶ZrO_2/SiO_2双层减反膜(英文)

以锆酸丙酯[Zr(OPr)4]、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,用溶胶-凝胶提拉法涂膜,制备了高透过的λ/4-λ/4型ZrO2/SiO2双层减反膜。以锆酸丙酯为前驱体,乙酰丙酮为络合剂,在盐酸的催化条件下,于乙醇溶剂中水解制备ZrO2溶胶。ZrO2溶胶具有很好的稳定性。制备的双层减反膜具有很好的减反效果,在石英玻璃基片二面涂膜,在激光三倍频波长351nm处透过率达到99.41%,在BK-7光学玻璃基片上涂制的双减反层膜在基频波长1053nm处透过率达到99.63%。该减反膜的均方根粗糙度(RMS)为1.038nm。膜层具有较高的激光损伤阈值,在激光波长为1064nm,脉冲宽度为1ns时,ZrO2膜的激光损伤阈值为19.6J/cm2,双层减反膜的激光损伤阈值为16.8J/cm2。