1 上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜实验室,上海 201800
3 中国科学院强上海光学精密机械研究所激光材料重点实验室,上海 201800
4 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心,北京 100049
5 国科大杭州高等研究院,浙江 杭州 310024
时间分辨的泵浦探测技术是研究光学元件损伤动态过程的有力手段。基于增强电荷耦合器件(ICCD)的时间分辨泵浦探测技术,对比研究了1064 nm纳秒激光辐照下HfO2/SiO2增透膜膜面处于激光入射面(正向过程)和出射面(反向过程)两种情况下的动态损伤过程。在同一能量密度(52 J/cm2)激光辐照下,正向和反向过程都产生了无膜层剥落的小坑损伤以及伴随膜层剥落的小坑损伤,但反向过程产生的小坑的横向尺寸和深度都比正向的大。有限元分析结果表明正向和反向过程中增透膜内部的基底-膜层界面场强相似,但实际损伤形貌尺寸以及依据冲击波传播速度计算得到的爆炸能量都表明反向过程沉积的能量更大,可见等离子体形成后在后续激光脉冲辐照下的发展过程决定了两种情况下的损伤差异。增透膜损伤的时间分辨研究对其损伤机制分析以及实际应用具有重要意义。
薄膜 增透膜 激光诱导损伤 时间分辨 等离子体 冲击波
1 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室, 上海201800
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 北京100049
3 国科大杭州高等研究院, 浙江 杭州310024
激光技术的不断发展对激光薄膜的光学性能、激光损伤阈值、机械性能等提出了越来越高的要求。具有低吸收损耗的激光薄膜在强激光、精密测量等领域有十分重要的应用。从电子束蒸发和离子束溅射沉积工艺、薄膜材料两个方面,对激光薄膜在吸收损耗控制方面的研究进展进行综述,详细介绍了制备过程中多个环节对薄膜吸收损耗的调控方法,以及单一材料和混合物薄膜的吸收机理、吸收调控方法。
薄膜 吸收损耗 混合材料 电子束蒸发 离子束溅射
1 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
3 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室, 上海 201800
集成电路与光刻机系统中通常会设计并使用很多小曲率半径的大陡度透镜,以实现大数值孔径,这对镀制于其表面的紫外薄膜的性能提出了很高的要求。本文分析了行星夹具转动过程中大陡度凸透镜从中心到边缘位置的薄膜沉积角度的变化规律,研究了MgF2膜层的折射率随沉积角度的变化规律,明确了大陡度凸透镜从中心到边缘位置的膜层折射率不均匀性对深紫外增透膜的影响。针对小曲率半径大陡度凸透镜表面的膜层沉积特性,通过升高基底温度提高了折射率分布的均匀性,为大陡度透镜膜层折射率不均匀性修正提供了理论和实验依据。
薄膜 深紫外光学薄膜 大陡度透镜 折射率均匀性 沉积角度
中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室, 上海 201800
从光谱性能、激光损伤阈值和膜层应力等方面综述了激光偏振薄膜的研究进展。简述了中国科学院上海光学精密机械研究所针对我国惯性约束聚变激光驱动装置对大尺寸偏振薄膜的要求,在镀膜材料选择、膜系设计、薄膜制备等方面的研究进展。所研制的大尺寸偏振薄膜已成功应用于我国神光系列高功率激光、超强超短激光等大型激光装置。
薄膜 偏振薄膜 高功率激光 光谱性能 激光损伤阈值 膜层应力 光学学报
2019, 39(10): 1000001
中国科学院 上海光学精密机械研究所 强激光材料重点实验室, 上海 201800
综述了国内外科研人员在高性能偏振膜的研制方面开展的工作, 主要涉及偏振膜光谱性能、抗激光损伤阈值和膜层应力控制等方面的研究。针对我国神光系列装置对偏振膜的性能要求, 简述了中国科学院上海光学精密机械研究所采用电子束沉积技术在光谱性能、损伤阈值和面形精度三个方面开展的研究工作。给出了在薄膜设计、制备和后处理等方面进行的研究和取得的进展。结合上述研究成果, 得到了低缺陷密度、低应力的高性能偏振膜。 由本科研团队研制的布儒斯特角薄膜偏振器在在2012年和2013年SPIE激光损伤国际会议(SPIE Laser Damage)组织的全球性偏振膜激光损伤阈值水平竞赛中连续取得了p分量损伤阈值和平均损伤阈值最佳的结果。另外, 通过解决应力诱导膜层龟裂的重大技术问题, 在国内首先推出了大口径偏振片, 该大口径偏振片满足透射率TP>98%,反射率RS>99%的光谱性能要求和17 J/cm2(9 ns)的通量运行要求, 有力支撑了我国SGII-UP大型激光装置的稳定运行。
高功率激光 薄膜偏振片 激光损伤阈值 应力控制 综述 high-power laser thin-film polarizer laser damage threshold stress control review 光学 精密工程
2016, 24(12): 2908
1 中国科学院东北地理与农业生态研究所, 吉林 长春130102
2 中国科学院长春净月潭遥感实验站, 吉林 长春130102
3 吉林大学电子科学与工程学院, 吉林 长春130012
4 东北大学测绘遥感与数字矿山研究所, 辽宁 沈阳110819
植被含水量是作物长势好坏的指示因子, 利用遥感技术及时准确监测植被含水量对农业生产、 作物估产和干旱状况评价具有重要意义。 基于新一代对地观测计划Landsat 8 OLI传感器(Operational Land Imager, 陆地成像仪), 评价其植被含水量反演的能力与局限性。 首先, 利用ProSail冠层模型模拟冠层光谱反射率数据集, 分析OLI传感器的植被含水量敏感波段以及土壤背景对各波段反射率的影响, 然后利用基于Landsat OLI影像计算的植被水分指数和2013年6月1日—8月14日期间采样的植被含水量数据, 比较12种植被水分指数与地面实际采样的植被含水量的相关性, 评价估算植被含水量的最佳植被水分指数。 结果表明: OLI传感器的红、 近红外和两个短波红外对植被含水量敏感, 其中近红外波段最为敏感;在低植被覆盖度时, 土壤背景反射率的太阳辐射将达到光谱传感器影响植被水分指数与植被含水量之间的关系, 利用ProSail模拟干湿土壤背景反射率结果也表明土壤背景对植被冠层反射率的影响很大;引入优化土壤调整植被指数(OSAVI)去除土壤背景对植被水分指数的影响;在12种植被水分指数中, MSI2与植被含水量的拟合关系最好(R2=0.948), 植被含水量的平均拟合误差为0.52 kg·m-2;在植被生长晚期即植被含水量大于2 kg·m-2时, 各植被水分指数出现饱和情况, 植被含水量的估算结果不佳。
植被含水量 植被水分指数 ProSail模型 Vegetation water content Landsat 8 Landsat8 Vegetation water index ProSail model 光谱学与光谱分析
2014, 34(12): 3385
1 安徽工业大学材料科学与工程学院, 安徽 马鞍山 243002
2 安徽马钢和菱实业有限公司, 安徽 马鞍山 243000
以Fe3Al粉末为原料, 采用激光熔覆工艺在低碳钢基体的表面制备了Fe3Al金属间化合物涂层。研究了激光熔覆功率对涂层质量的影响, 实验在2.4~2.6 kW功率下获得了良好的熔覆效果, 涂层致密、无肉眼可见气孔、夹杂、无宏观裂纹并与基体完全冶金结合; 涂层组织为粗大的块状晶团, 晶团由微细片状Fe3Al相构成, 电子衍射分析测定Fe3Al晶格常数为0.542 nm; Fe3Al熔覆涂层的硬度为350~420 HV, 较铸态Fe3Al明显提高。
激光熔覆 金属间化合物 涂层 laser cladding intermetallic coating Fe3Al Fe3Al
长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
在研究了大功率半导体激光器(HPLD)光束特性的基础上,提出了实现大功率半导体激光束变发散角的设计方法。针对线源像散激光光源设计了由两个垂直放置的平凸柱透镜组成的可变激光束发散角的整形系统。在满足光束发散角要求的前提下,通过离焦使其出射光束的发散角在一定范围内连续改变。建立了两个柱透镜移动量与光束发散角关系的数学模型。利用商用光学软件对整形系统进行了模拟,结果表明,光束发散角被压缩在一定范围内连续改变,从而可实现对不同范围物体照明。
激光器 大功率半导体激光器 光束整形 变发散角 柱透镜 光学设计 激光与光电子学进展
2012, 49(7): 071401
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Luminescence and Optical Information, Ministry of Education, Institute of Opto-Electronic Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
We fabricate an ultraviolet photodetector based on a blend of poly (N-vinylcarbazole) (PVK) and 2-tert-butylphenyl-5-biphenyl-1,3, 4-oxadiazole (PBD) using spin coating. The device exhibites a low dark current density of 2.2 \times 10?3 \muA/cm2 at zero bias. The spectral response of the device shows a narrow bandpass characteristic from 300 to 355 nm, and the peak response is 18.6 mA/W located at 334 nm with a bias of –1 V. We also study the performances of photodetectors with different blend layer thicknesses. The largest photocurrent density is obtained with a blend of 90 nm at the same voltage.
有机光电探测器 紫外 带通 PVK 250.0040 Detectors 250.2080 Polymer active devices 310.1860 Deposition and fabrication 310.6845 Thin film devices and applications Chinese Optics Letters
2011, 9(5): 052501