1 有研国晶辉新材料有限公司北京有色金属研究总院, 北京 100088
2 天津津航技术物理研究所 天津市薄膜光学重点实验室, 天津 300308
3 西北工业大学, 陕西 西安 710129
为了有效抑制4.3 μm CO2辐射对3 μm~5 μm中波红外目标信号的干扰，基于Needle随机插层优化算法，采用电子束蒸发方法，建立了石英晶振监控方式下多层超厚Ge/Al2O3薄膜生长误差的精确反演修正模型，实现了中波红外陷波滤光片的设计、精确反演与制备；同时，针对中波红外陷波滤光片存在的面型变化大的问题，采用预置基底面型方法，实现了中波红外陷波滤光片低面型调控。研究结果表明：随着镀膜时间的增加，高折射率Ge膜具有较好的生长稳定性，而低折射率Al2O3薄膜材料沉积比例因子变化高达11.9%，且呈规律性渐变趋势；所制备的中波红外陷波滤光片在4.2 μm~4.5 μm波段区间平均截止透过率小于0.3%；3.5 μm~4.05 μm及4.7 μm~5.0 μm波段的平均透过率大于95%，镀膜后的面型被有效控制在较小范围；膜层具有较好的复杂环境适应性，成功通过了GJB 2485-95中牢固性、高温、低温、湿热等环境试验考核。
电子束蒸发法 石英晶振监控法 红外滤光片 薄膜 反演修正 electron beam evaporation quartz crystal deposition monitor infrared filter thin film inversion correction
1 山西能源学院 电气与控制工程系, 山西 榆次 030600
2 中国有研科技集团有限公司 有研国晶辉新材料有限公司, 北京 100088
提出了一种基于单柱面聚焦透镜的热透镜技术差分测量构型,并采用相移理论和高斯光束ABCD传输定律建立了热透镜信号理论模型,导出了最优构型条件及测量灵敏度理论极限,结果表明该测量构型能够获得与双柱面聚焦透镜测量构型相同的测量灵敏度。采用理论计算及有限元分析相结合的方法分析了构型参数对探测平面光强分布及热透镜信号幅值的影响,理论结果和有限元结果的一致性证明了单柱面聚焦透镜差分测量构型的可行性及理论模型的正确性。
光学测量 热透镜 差分测量 构型优化 有限元 optical measurement thermal lensing differential measurement configuration optimization finite-element method
1 天津津航技术物理研究所 天津市薄膜光学重点实验室, 天津 300308
2 浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
3 成都七中高新校区, 四川 成都 610209
基于SiO2/Al/SiO2三层夹层结构, 结合使用多角度椭圆偏振谱和透射光谱精确反演获得了薄金属Al层光学常数, 并研究分析了Al光学常数随膜层厚度的变化; 在此基础上采用导纳匹配法, 理论优化获得了三腔金属诱导透射紫外滤光膜, 并系统分析了Al和SiO2介质匹配层制备误差对紫外滤光膜光谱性能的影响; 进一步采用低温、高真空Al、SiO2薄膜生长工艺, 成功获得了峰值波长位于218 nm附近, 峰值透过率~23.1%, 带宽~32 nm, 在280 nm、318 nm波段的透过率分别约为0.5%和0.04%, 400～700 nm、800~1 100 nm波段的截止度分别可达~5.0 OD、~4.5 OD的高性能三腔诱导透射紫外滤光片样品。相关研究结果对于高性能多腔诱导透射“日盲”紫外滤光片的设计与制备具有很好的指导意义。
光学薄膜 电子束蒸发 紫外诱导透射 thin film electron beam evaporation UV induced filter Al/SiO2 Al/SiO2 红外与激光工程
2018, 47(9): 0920002
1 天津津航技术物理研究所 天津市薄膜光学重点实验室，天津 300192
2 浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室，杭州 310027
3 山东省计量科学研究院，济南 250014
4 中国科学院光电技术研究所，成都 610209
通过双离子束溅射方法在蓝宝石、硅衬底上制备了单层SiO2薄膜，分析了SiO2薄膜残余应力、表面形貌、微观结构以及光学性能(可见-近红外0.4~1.2 μm和中红外3~5 μm波段)在400 ℃~1 000 ℃温度范围内的演化规律.研究结果表明：在400 ℃附近，SiO2薄膜残余应力存在局部极小值；SiO2薄膜光学性能的演化与膜层表面质量、内部残余应力及微观结构变化密切相关；经1 000 ℃高温处理后，蓝宝石窗口表面SiO2薄膜红外透射性能仍能保持很好的稳定性，且膜层表面没有出现显著的气泡、开裂等损伤形貌.该研究结果可为恶劣环境下光学窗口头罩表面薄膜系统的设计提供指导.
薄膜 红外窗口 离子溅射 热稳定性 Thin film Infrared window Ion beam sputtering Thermal stability
1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
在高温环境下, 由于不匹配性而产生的热应力是影响薄膜结构及性能稳定性的重要因素。本文使用有限元的方法, 从热应力的角度研究分析了高温环境下导致薄膜损伤的内在机理及相关可能的改善方法。仿真结果表明, 在高温环境下, 基板与薄膜匹配性对系统热应力的大小及结构的稳定性有非常大的影响; 相比白宝石 //TiO2系统, Si//TiO2薄膜存在较高的应力水平及边缘应力集中与突变现象; 采用 TiO2+SiO2复合过渡层的方法对于降低和调控薄膜-基底应力梯度的变化有很好的作用。
热应力 有限元方法 TiO2/SiO2薄膜 复合过渡层 thermal stress FEM TiO2/SiO2 coatings intermediate composite layer
介绍了电子连接器检测的方法及原理, 研究开发了基于机器视觉的电子连接器检测系统。针对实际的目标图像通过图像滤波、图像分割、图像匹配、边缘提取、纹理变换、颜色识别等多种方法处理, 得到电子连接器缺陷完整的几何特征, 从而实现自动化检测。实验证明, 系统的检测结果与人眼检测结果相符, 不仅保证了检测的准确性, 而且大大提高了电子连接器检测的效率。
机器视觉 电子连接器 图像滤波 图像分割 图像匹配 边缘提取 纹理变换 颜色识别 machine vision electronic connector image filtering image segmentation image matching edge detection texture transformation color discrimination
1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
采用双离子溅射的方法，在硅、石英基底上制备了单层Ta2O5、SiO2及双层Ta2O5/SiO2光学薄膜。结合Cauchy色散模型，利用石英基底上单层Ta2O5及双层Ta2O5/SiO2薄膜透射光谱曲线，采用改进的遗传单纯形混合算法，获得了Ta2O5和SiO2薄膜材料在400~700 nm波段的光学常数。结果表明，理论分析值与实验测量值取得了很好的一致性，拟合出的单层Ta2O5薄膜折射率误差小于0.001，膜层厚度误差不超过1 nm；双层Ta2O5/SiO2薄膜最大折射率误差小于0.004，最大厚度误差小于2.5 nm。此外，还对400 ℃高温环境下双层Ta2O5/SiO2薄膜的微观结构、应力、表面形貌及光学性能变化进行了研究。
薄膜 光学常数 透射光谱
1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
以矢量严格耦合波(RCWA)理论为基础，通过遗传算法优化设计了圆柱形ZnSe亚波长微增透结构，获得了具有较好增透效果的结构参数；重点讨论分析了实际加工过程中圆柱形方向偏差及整体面形轮廓偏差对抗反射特性的影响；还对多台阶ZeSe增透性能随高度的变化进行了分析。结果表明：当圆柱形微结构周期为3.3 μm,高度为1.7517 μm,占空比为0.7566时,在8~14 μm波段范围具有较好的整体增透效果；占空比偏差，高度偏差及圆柱体面形轮廓偏差对结构的平均透射性能都具有较大的影响；圆锥形ZnSe微结构的透射性能随着高度和划分层数的增加呈现一定的规律分布，且相比圆柱形最优微结构,平均透射性能有了较大幅度的提高。
衍射 增透结构 耦合波理论 亚波长
