作者单位
摘要
长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室,长春130022
为了研究衬底温度对硒化锌薄膜微观结构和光学特性的影响,采用电子束蒸发技术在K9玻璃基底上制备了单层的硒化锌薄膜。通过研究薄膜的X射线衍射谱、透射光谱特性、表面形貌及粗糙度,分析了不同衬底温度下薄膜微观晶体结构和光学特性的变化规律。实验结果表明:在20~200℃的衬底温度范围内制备的ZnSe薄膜均为具有(111)晶面择优取向的纳米晶薄膜,随着衬底温度升高,基片上原子获得的动能增加,导致薄膜的晶粒尺寸变大、内应力和位错密度降低;同样在不同衬底温度下,薄膜的光学特性也不尽相同,随着衬底温度的升高,折射率和消光系数减小、光学带隙增加、薄膜的表面粗糙度降低。分析表明折射率下降是薄膜中空隙部分所占比例增加所致,而消光系数的下降是薄膜结晶度提高,内部缺陷减少造成的。
ZnSe薄膜 衬底温度 电子束蒸发 微观结构 光学特性 ZnSe thin films Substrate temperature Electron beam evaporation Microstructure Optical properties 
光子学报
2021, 50(6): 209
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory of High-Power Semiconductor Laser, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China
The effect of thermal annealing on the optical properties, microstructure, and laser-induced damage threshold (LIDT) of HfO2/Ta2O5/SiO2 HR films has been investigated. The transmission spectra shift to a short wavelength and the X-ray diffraction peaks of monoclinic structure HfO2 are enhanced after thermal annealing. The calculated results of the m( 111) diffraction peak show that the HfO2 grain size is increased, which is conducive to increasing the thermal conductivity. Thermal annealing also reduces the laser absorption of high-reflection films. The improvement of thermal conductivity and the decrease of laser absorption both contribute to the improvement of LIDT. The experimental results show that the highest LIDT of 22.4 J/cm2 is obtained at 300°C annealing temperature. With the further increase of annealing temperature, the damage changes from thermal stress damage to thermal explosion damage, resulting in the decrease of LIDT.
310.1620 Interference coatings 310.4165 Multilayer design 310.4925 Other properties (stress, chemical,etc.) 
Chinese Optics Letters
2019, 17(11): 113101
作者单位
摘要
华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
为了使船舶能够更加准确地入港和避免发生碰撞,提出了一种辅助船舶入港的发光二极管(LED)导航系统。该系统采用不同闪烁频率的3种颜色灯光对目标水域进行分区,使照射区域内的船舶可以通过灯光的颜色和频率来准确判定其位置和方向,进而辅助船舶快速准确地驶向目的地。为了实现该导航系统,设计了一种大功率LED的发射光学系统,通过矩形集光器和线性菲涅耳透镜使LED的出射光束为矩形;同时设计了控制光源闪烁的电路控制系统,通过单片机、数模转换器和放大电路实现对光源闪烁频率的调制,并根据设计的系统制作出样机,在木兰湖进行验证实验。实验结果表明:制作的光学系统样机与设计仿真结果吻合,出射光束在水平方向上的发散角为6°;所设计的导航系统利用颜色对目标水域分区,从而对区域内的船舶进行导航。
光学器件 光电系统设计 水面导航系统 矩形集光器 线性菲涅耳透镜 发光二级管 
光学学报
2018, 38(10): 1022003
作者单位
摘要
1 中国科学院自动化研究所 精密感知与控制研究中心, 北京 100190
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
设计并搭建了一套光学元件表面损伤检测装置, 用于激光损伤实验中光学元件表面损伤的自动化在线检测。装置主要由自动变倍显微相机、高精度位移传感器、两维扫描轴、调焦轴、快速复位平台和系统控制器组成。两维扫描轴按照规划好的“弓”形路径对光学元件表面激光辐照区域进行扫描, 调焦轴对位移传感器反馈的离焦量进行实时修正, 显微相机采集子图像并进行保存。首先, 分析影响图像拼接精度的主要误差源并通过图像矫正等方法进行补偿; 然后, 利用图像拼接技术将矫正后的子图像矩阵进行高精度无缝拼接, 得到大面积高分辨率的光学元件表面损伤图像; 最后, 对损伤图像进行后处理得到损伤个数和损伤面积等信息。实验结果表明: 装置在5 min内实现了光学元件表面15 mm×15 mm区域的扫描拼接和检测, 成像系统分辨率优于228 lp/mm, 图像拼接误差小于2 pixel。
图像拼接 损伤检测 光学元件 自动化 image mosaic damage inspection optical element automation 
红外与激光工程
2018, 47(4): 0417003
作者单位
摘要
National Key Lab of High-Power Semiconductor Lasers, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China
Gallium antimonide VCSEL etching rate surface morphology tartaric acid 
光电工程
2017, 44(12): 1244
作者单位
摘要
长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室,长春 130022
2 μm~5 μm波段GaSb基VCSEL对大气检测技术有着重要的应用,但制备技术的不成熟严重制约着GaSb基VCSEL的发展。刻蚀工艺中出现的下切效应就是器件制备中存在的突出问题。针对上述问题,选择三种不同成分的磷酸系刻蚀液进行了对比性刻蚀实验,并通过台阶仪、扫描电子显微镜(SEM)测试观察了刻蚀速率和表面形貌。实验分析表明,浓度配比为1 mL:1 mL:0.6 g:10 mL的H3PO4:H2O2:C4H6O6:H2O刻蚀液具有良好的腐蚀效果,消除了以往腐蚀过程中出现的下切效应,且垂直形貌好,未出现钻蚀现象,晶片表面平整且光滑,且保持稳定的刻蚀速率0.62 μm/min,为激光器制备提供了良好的前期实验基础。
垂直腔面发射激光器 腐蚀速率 表面形貌 酒石酸 Gallium Antimonide GaSb VCSEL etching rate surface morphology tartaric acid 
光电工程
2017, 44(12): 1225
作者单位
摘要
长春理工大学高功率半导体激光国防科技国家重点实验室, 吉林 长春 130022
根据分布布拉格反射镜(DBR)的工作原理,优化量子阱(QW)和DBR结构,采用Crosslight 计算机模拟软件模拟了垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)的反射谱和QW增益谱,确定QW组分、厚度以及DBR的对数。采用分子束外延技术外延生长并制备了850 nm顶发射VCSEL。测试结果表明,阱宽为5 nm的In0.075Ga0.925As/Al0.35Ga0.65As QW,在室温下激射波长在840 nm左右,设计的顶发射VCSEL结构通过Ocean Optics Spectra Suite软件验证,得到室温下的光谱中心波长在850 nm附近,证实了结构设计的正确性。
激光器 垂直腔面发射激光器 量子阱 分布布拉格反射镜 反射率 
中国激光
2017, 44(3): 0301005
作者单位
摘要
长春理工大学 光电信息学校,吉林 长春 130022
根据军用光学仪器的使用要求,在多光谱ZnS基底上镀制增透膜,要求薄膜在可见与近红外波段400-1000 nm及远红外波段7-11 μm的平均透射率均大于90%。采用电子束真空镀膜的方法并加以离子辅助沉积系统,通过选择ZnS和YbF3作为高低折射率材料,利用最新OptiLayer软件三大模块的功能辅助,调整镀膜工艺参数,改进监控方法,减少膜厚控制误差,在多光谱ZnS基底上成功镀制符合使用要求的增透膜。所镀膜层在可见与近红外波段400-1000 nm的平均透射率大于91%,远红外波段7-11 μm的平均透射率大于90%,能够承受恶劣的环境测试,完全满足军用光学仪器的使用要求。
光学薄膜 双波段增透膜 真空镀膜 离子辅助沉积 
光学学报
2009, 29(10): 2929

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