国家自然科学基金(61235011)
- 作品数：30 被引量：85H指数：5
- 相关作者：刘华松季一勤姜玉刚刘丹丹姜承慧更多>>
- 相关机构：天津津航技术物理研究所同济大学哈尔滨工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金天津市自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程一般工业技术电子电信更多>>
- 不同沉积方式SiO_2薄膜的自然时效特性（英文）被引量：2
- 2019年
- SiO_2薄膜是光学薄膜领域内常用的重要低折射率材料之一。文中采用不同沉积技术在Si基底上制备了SiO_2薄膜,并研究了它们光学特性的自然时效特性。采用不同贮存时间的椭偏光谱表征SiO_2薄膜的光学特性,随着时间的增加,EB-SiO_2薄膜和IAD-SiO_2薄膜的物理厚度和光学厚度随着增加,但IBS-SiO_2薄膜随着减小,变化率分别为1.0%,2.3%和-0.2%。当贮存时间达到120天时,IBS-SiO_2薄膜、EB-SiO_2薄膜和IAD-SiO_2薄膜的物理厚度和光学厚度趋于稳定。实验结果表明,IBSSiO_2薄膜的光学特性稳定性最好,在最外层保护薄膜选择中,应尽可能选择离子束溅射技术沉积SiO_2薄膜。
- 姜玉刚刘小利刘华松刘华松李士达陈丹刘丹丹陈丹季一勤
- 关键词：光学常数
- 离子束溅射制备SiO_2薄膜的折射率与应力调整被引量：9
- 2013年
- 基于正交试验方法,系统研究了用离子束溅射法制备SiO2薄膜其折射率、应力与工艺参数(基板温度、离子束压、离子束流和氧气流量)之间的关联性。使用分光光度计和椭圆偏振仪测量SiO2薄膜透过率光谱和反射椭偏特性,利用全光谱反演计算法获得薄膜的折射率,通过测量基底镀膜前后的表面变形量得到SiO2薄膜的应力。实验结果表明,工艺参数对薄膜折射率影响权重从大到小依次为氧气流量、基板温度、离子束流和离子束压,前三者对折射率影响的可信概率分别为87.03%、71.98%和69.53%;对SiO2薄膜应力影响权重从大到小依次为基板温度、离子束压、氧气流量和离子束流,前三者对应力影响的可信概率分别为95.62%、48.49%和37.88%。得到的结果表明,制备低折射率SiO2薄膜应选择高氧气流量、低基板温度和低离子束流;制备低应力SiO2薄膜应选择低基板温度和高氧气流量。
- 刘华松王利栓姜玉刚季一勤
- 关键词：SIO2薄膜折射率应力离子束溅射
- 卫星激光防护薄膜窗口的设计与制备技术研究被引量：7
- 2019年
- 当前反卫星激光武器发展迅猛,迫切需要研究和发展卫星的激光防护技术,以增强卫星在空间的生存与防护能力。本文采用可见光-近红外透明和中波吸收的玻璃基底与线性激光防护薄膜相结合的设计方法,在玻璃基板一面设计分光膜,实现1.315μm波长的反射和0.5~0.8μm、1.55μm波段的增透,在玻璃基板另一面设计双波段减反射膜,实现0.5~0.8μm和1.55μm波段的增透。采用离子束溅射沉积技术,实现了激光防护窗口薄膜的制备,在0.5~0.8μm的平均透过率大于96%,1.55μm的透过率大于98%,1.315μm的透过率小于0.1%,在2.7μm的透过率为30%,在3.8μm的透过率为1.1%。实验结果表明,该方法实现了可见光-近红外-中红外波段激光防护窗口的制备,对于卫星平台防护激光武器具有重要作用。
- 姜玉刚刘华松刘华松陈丹李士达陈丹
- 关键词：激光武器透过率反射率
- 基底和膜层-基底系统的赝布儒斯特角计算(英文)
- 2013年
- 对基底和膜层-基底系统的赝布儒斯特角进行了数值计算.结果显示:当基底的消光系数小于0.01时,基底的赝布儒斯特角主要是由折射率决定;当基底的消光系数大于0.1时,基底的赝布儒斯特角不仅与折射率有关,而且还与消光系数有关,随着消光系数发生后周期性变化.研究表明:单层膜-基底系统的赝布儒斯特角主要由膜层的物理厚度、折射率、基底的光学常量所决定;在HfO2-硅和HfO2-融石英基底系统中,赝布儒斯特角随着入射光波长和膜层厚度的变化呈现准周期性规律变化,可能是由入射光在膜层的干涉效应引起的.
- 刘华松姜玉刚王利栓姜承慧季一勤
- 关键词：折射率消光系数
- 离子束溅射制备氧化物薄膜沉积速率调整方法被引量：3
- 2014年
- 采用正交试验设计方法,系统研究了离子束溅射HfO2、Ta2O5和SiO2薄膜的沉积速率与工艺参数(基板温度、离子束压、离子束流和氧气流量)之间的关联性。采用正交表L9(34)设计了9组实验,采用时间监控的离子束溅射沉积方法,分别制备HfO2、Ta2O5和SiO2薄膜,并对三种薄膜的27个样品采用椭圆偏振法测量并计算物理厚度,继而获得沉积速率。实验结果表明:对Ta2O5和SiO2薄膜沉积速率影响的工艺参数相同,影响权重从大到小依次为离子束流、离子束压、氧气流量和基板温度;对HfO2薄膜沉积速率影响的工艺参数按权重从大到小依次为离子束流、离子束压、基板温度和氧气流量。研究结果为调整HfO2、Ta2O5和SiO2薄膜沉积速率提供了依据。
- 刘华松傅翾季一勤张锋陈德应姜玉刚刘丹丹王利栓冷健庄克文
- 关键词：离子束溅射HFO2薄膜SIO2薄膜沉积速率
- 非绝热近场光学诱导平滑硅表面微结构的电场模拟
- 2014年
- 如何进一步降低超光滑光学元件表面缺陷是现代超精密光学元件制作技术研究的热点之一。在传统抛光方法的基础上,引入非绝热近场光学诱导平滑硅表面微结构这一新型方法,进一步去除超光滑抛光表面残留的纳米级表面微缺陷,降低表面粗糙度。通过建立超光滑硅表面的微结构几何模型,采用时域有限差分法对表面微结构凸起在532 nm激光作用下的局域电场增强进行数值模拟。对比不同尺度的微结构所激发的最大电场强度表明,在基底峰谷值小于25.5 nm时,随微结构尺度递增,所激发的局域电场强度最大值约呈线性增长;随微结构倾斜率的逐渐递增,电场强度最大值也呈递增趋势。通过对激光诱导表面微结构调制电场的数值模拟,构建了硅表面微结构诱导平滑的物理图像,为描绘激光辐照下非绝热近场光学诱导平滑表面微结构的物理过程提供了有力的理论支持。
- 孙晓雁沈正祥童广德张锦龙王占山沈正祥
- 关键词：近场光学超光滑时域有限差分光化学反应
- 基于二维相关分析的ZnS材料声子交互作用
- 2017年
- 硫化锌材料是长波红外光学窗口材料优选材料之一.针对化学气相沉积(CVD)和热压成形(HP)两种工艺制备的硫化锌材料,研究了从室温到600℃的光谱透过率变化现象,基于二维相关光谱分析技术,获得了长波吸收区内的声子交互作用.研究结果表明:在700~1250 cm^(-1)的长波吸收波段,CVD ZnS的声子频率为横向振动模式下(TO)的三次谐波频率和纵向声学模式下(LA)的三次谐波频率;HP ZnS的声子频率分别为3TO、3LA和4LA,并且在温度作用下的响应顺序依次为3LA、3TO和4LA.两种工艺制备的ZnS杂质振动吸收在温度作用下对2 000~1 250 cm^(-1)范围内的光谱透过率产生影响,出现不同程度的透过率增加现象,由于两者含有杂质的区别,在高温下CVD ZnS的透过率变化比HP ZnS较为显著.
- 刘华松杨霄刘丹丹李士达季一勤张锋陈德应
- 关键词：CVDZNSHPZNS声子
- 热处理对SiO_2薄膜折射率和吸收特性的影响分析被引量：3
- 2014年
- 采用离子束溅射技术,在熔融石英基底上制备了SiO2薄膜,并通过椭偏光谱法和表面热透镜技术研究了热处理对其光学特性的影响。热处理对离子束溅射SiO2薄膜折射率影响较大,随着热处理温度增加,SiO2薄膜折射率先减小后增大,当热处理温度为550℃时,折射率达到最小。经过热处理后,SiO2薄膜的弱吸收均得到了降低,在2ppm(1ppm=10-6)左右,当热处理温度为550℃时,获得的SiO2薄膜弱吸收最小仅为1.1ppm。实验结果表明:采用合适的热处理温度,能大大改善离子束溅射SiO2薄膜的折射率和吸收特性。
- 姜玉刚王利栓刘华松刘丹丹姜承慧羊亚平季一勤
- 关键词：SIO2薄膜光学特性折射率弱吸收
- 弱吸收单面薄膜光学特性的表征方法被引量：1
- 2013年
- 光谱法是测量光学薄膜光学性能的重要方法之一,能够直接表征薄膜-基底系统的光学特性,如:反射率、透过率和吸收率。通过研究薄膜-基底系统的光传输特性,推导出在基底具有弱吸收的一般条件下薄膜-基底系统反射率、透射率和吸收率的表达式,确定了通过测量单面和双面抛光基底及其薄膜特性间接获得薄膜单面光学特性的方法;在实验中使用Lambda-900分光光度计对熔融石英基底的HfO2薄膜进行了测试,并通过测量误差分析,薄膜的单面反射率误差为1.00%,单面透过率的误差为0.601%。研究结果表明文中方法可适用于各类薄膜单面特性的表征与评价。
- 刘华松傅翾王利栓姜玉刚冷健庄克文季一勤
- 关键词：光学特性
- 宽带啁啾镜的制备及其损伤特性研究被引量：1
- 2015年
- 基于损伤特性、应力特性较好的电子束蒸发技术,制备了Ta2O5/SiO2和HfO2/SiO2两种带宽不同、电场分布不同的啁啾镜,利用中心波长为1030nm,脉宽为350fs的激光脉冲对两种样品进行了损伤测试。实验结果表明:材料特性及电场分布是影响啁啾镜损伤阈值的主要因素,通过膜系设计降低电场分布可以制备带宽更宽、损伤阈值与HfO2/SiO2啁啾镜相近的Ta2O5/SiO2啁啾镜。利用基于导带电子数密度的理论模型对此现象进行了解释,同时对啁啾镜的损伤形貌进行了观测、分析。
- 谢雨江张锦龙王占山刘华松焦红飞
- 关键词：啁啾镜激光诱导损伤飞秒激光电场
