作者单位
摘要
西安工业大学 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,陕西 西安 710021
近年来,随着大功率、高能量激光系统的不断发展,光学薄膜的抗激光能力成为制约激光系统高质量发展的瓶颈之一。基于不同的制备方法及工艺参数会对薄膜的损伤阈值产生重要的影响,就薄膜镀制前、镀制中以及镀制后三个方面对提高损伤阈值的方法进行综述,其中包括膜料优选、膜系设计、溶剂清洗、离子束清理、制备方法、离子束后处理、激光后处理等内容。
光学薄膜 激光损伤阈值 激光系统 沉积方式 optical thin film laser damage threshold laser system deposition method 
应用光学
2023, 44(6): 1185
作者单位
摘要
1 西安工业大学 光电工程学院,西安 710021
2 西安工业大学 电子信息工程学院,西安 710021
针对红外目标跟踪中红外图像模糊、存在噪声、目标特征少的问题,提出了自适应信息选择的变尺度相关滤波红外目标跟踪算法。首先,在提取的灰度特征中重新提取了梯度信息,用于增强特征感受野大小,丰富目标特征信息;其次,稀疏滤波器系数,减少滤波器信息冗余,并将其结合至滤波器训练过程中,不同通道下的空间信息保留程度不同,有效提高滤波器表达能力;最后,在原有保留尺度更新的基础上,加入变尺度滤波器,构建边界框比例不同的尺度池,有效应对边界框比例变化的情况。在LSOTB-TIR数据集和PTB-TIR数据集上做了对比和消融实验以验证算法的有效性,结果表明该算法在LSOTB-TIR数据集上精确度和成功率分别达到71.3%和59.4%,在使用手工特征的算法中获得了更好的表现。
红外与夜视技术 目标跟踪 相关滤波 红外图像处理 变尺度滤波器 稀疏化表示 Infrared night vision technology Target tracking Correlation filter Infrared image processing Variable scale filter Sparse representation 
光子学报
2023, 52(12): 1210003
作者单位
摘要
西安工业大学光电工程学院, 陕西省光电测试与仪器技术重点实验室, 陕西 西安 710021
随着激光技术的不断发展, 对应用于大功率、高能量激光系统, 以及激光防护系统中的光学薄膜器件提出了高损伤阈值的要求。但目前在激光损伤阈值的测量上, 还存在测量标准不统一、重复性不好、准确性差、相互结果难以比对等问题, 其主要原因在于不同的材料及膜系适用于不同的损伤识别方法。对目前国内外在损伤识别方法方面的研究进行了总结, 阐述了图像法、散射法、等离子闪光法, 等离子体光谱法等多种不同的损伤识别方法, 介绍了各种方法识别损伤的原理、特点, 以及损伤识别的效果, 期望对激光损伤阈值测试方面的研究具有参考和借鉴。
激光损伤阈值 识别方法 薄膜 等离子体光谱法 声学法 质谱法 laser-induced damage threshold discriminant method thin film plasma spectroscopy acoustic method mass spectrometry 
光学与光电技术
2023, 21(1): 1
作者单位
摘要
西安工业大学光电工程学院,陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,陕西 西安 710021
光学元件的激光诱导损伤阈值是衡量其抗激光损伤能力的重要指标。周期性表面光学元件具有良好的光学特性,在高功率激光系统中也有着潜在的应用,准确测定其激光诱导损伤阈值尤为关键。本文分析了激光诱导损伤阈值不确定度的主要来源,建立了激光诱导损伤阈值不确定度的计算公式,给出了减小激光损伤阈值不确定度的处理方法。结果表明:当激光的标定光斑半径为400 μm、误差为10 μm、激光能量误差为5%时,能量密度引入的不确定度为0。则激光损伤阈值的不确定度主要来源为损伤几率不确定度和线性拟合不确定度。通过增加每一能量级的测量次数,可以进一步减小激光损伤阈值的不确定度。
光学元件 周期性表面 激光诱导损伤阈值 不确定度 
激光与光电子学进展
2022, 59(23): 2320001
作者单位
摘要
西安工业大学 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,西安 710021
利用光刻掩模和热蒸发沉积技术制备兼容电磁屏蔽红外窗口薄膜器件,实现3~5 μm波段红外信号高效增透,且能屏蔽12~18 GHz频段的电磁波信号.通过光刻掩模和真空热蒸发沉积技术在双面抛光Si基底上制备满足要求的十字交叉对称金属网栅结构,通过离子束辅助电子束热蒸发沉积技术制备3~5 μm波段高效增透的红外膜.为进一步改善金属网栅的透射率,在周期g为550 μm,不同线宽的金属网栅薄膜上沉积红外增透膜.结果表明:通过真空式傅里叶变换红外光谱仪测试得红外膜样片在3~5 μm的峰值透射率为99.8%,平均透射率为99.3%.矢量网络分析仪测试金属网栅12~18 GHz频段的电磁屏蔽效能,得到兼容电磁屏蔽红外窗口薄膜器件在12~18 GHz频段内总体电磁屏蔽效能优于27 dB,3~5 μm红外波段的峰值透射率为86.3%,平均透射率为86.1%.金属网栅薄膜上镀制增透膜在保证电磁屏蔽效能不变(≥27 dB)的前提下,网栅光谱(透射率)提高了37.6%(网栅周期g为550 μm,线宽2a为30 μm).屏蔽效能的改善既可以通过调整网栅的周期和线宽,也可以选择电阻率较低的基底材料实现.
电磁屏蔽 红外 真空热蒸发 金属网栅 减反膜 透射率 屏蔽效能 Electromagnetic shielding Infrared Vacuum thermal evaporation Metal mesh Anti-reflection film Transmittance Shielding effectiveness 
光子学报
2020, 49(10): 1031002
作者单位
摘要
西安工业大学 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室, 西安 710021
以SiO2、TiO2、YF3为单组分材料分别制备了SiO2/YF3、TiO2/YF3复合薄膜,探究复合后膜层的光学、力学以及抗激光损伤性能的变化情况.采用双源共蒸技术,通过控制膜料蒸发时的沉积速率制备了混合摩尔比为1:1的两种氟氧化物复合薄膜,对复合膜层的折射率、消光系数、透射特性、表面形貌、粗糙度进行了测量,并研究了其抗激光损伤性能.结果表明:SiO2/YF3、TiO2/YF3复合膜层的折射率分别为1.478 7和1.864 6(波长550 nm),介于单组分材料之间(YF3为1.493 6、SiO2为1.465 1、TiO2为2.048 3),且均呈现正常色散分布;ZYGO干涉测量的结果显示,SiO2/YF3膜层的应力值为1.9 GPa,比单组分材料SiO2和YF3的0.4 GPa大但粗糙度小;TiO2/YF3膜层的应力值为0.8 GPa,比TiO2的3.9 GPa应力小但较YF3大,表现出较明显的应力调节效果;SiO2/YF3复合薄膜的激光损伤阈值为9.2 J/cm2,相比于单组分的SiO2提高了2.2%,较YF3提高了39.2%;TiO2/YF3的激光损伤阈值为7.8 J/cm2,相比于单组分的TiO2薄膜而言提高了85.6%,较YF3提高了17.4%.通过双源共蒸技术沉积得到的氟氧化物复合薄膜,吸收小、膜层折射率可调;SiO2/YF3、TiO2/YF3复合膜层的抗激光损伤性能均优于单组分材料;YF3的掺杂能够明显降低单一TiO2材料的应力,但SiO2/YF3的应力大于单组分的SiO2、YF3薄膜.
复合薄膜 氟化物 氧化物 双源共蒸技术 光学性能 应力 激光损伤阈值 Composite films Fluoride Oxide Dual-source co-evaporation technique Optical properties Stress Laser induced damage threshold 
光子学报
2020, 49(8): 0831002
Author Affiliations
Abstract
Shaanxi Provincial Key Laboratory of Thin Films Technology and Optical Test, Xi’an Technological University, Xi’an 710021, China
The plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) technique is well suited for fabricating optical filters with continuously variable refractive index profiles; however, it is not clear how the optical and structural properties of thin films differ when deposited on different substrates. Herein, silicon nitride films were deposited on silicon, fused silica, and glass substrates by PECVD, using silane and ammonia, to investigate the effects of the substrate used on the optical properties and structures of the films. All of the deposited films were amorphous. Further, the types and amounts of Si-centered tetrahedral Si–SivN4-v bonds formed were based upon the substrates used; Si–N4 bonds with higher elemental nitrogen content were formed on Si substrates, which lead to obtaining higher refractive indices, and the Si–SiN3 bonds were mainly formed on glass and fused silica substrates. The refractive indices of the films formed on the different substrates had a maximum difference of 0.05 (at 550 nm), the refractive index of SiNx films formed on silicon substrates was 1.83, and the refractive indices of films formed on glass were very close to those formed on fused silica. The deposition rates of these SiNx films are similar, and the extinction coefficients of all the films were lower than 10?4.
thin films plasma-enhanced chemical vapor deposition optical properties structural properties substrate materials 
Chinese Optics Letters
2020, 18(8): 083101
作者单位
摘要
西安工业大学 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,陕西 西安 710021
复合薄膜因其可具有比单组份薄膜更加优异的性能而得到广泛的应用。通过以膜层的防护、催化、电学、光学以及力学性能等复合思想为切入点,阐述了通过膜层的复合掺杂旨在增强合金的抗腐蚀性,提高润滑摩擦性能,改善膜层的导电性能以及进行光学薄膜折射率和光谱吸收的调控,增强膜层的硬度及拉伸强度等机械性能的方法。对国内外的相关前沿成果进行简要介绍,并对复合薄膜的未来发展进行展望,为相关领域的研究提供参考。
复合薄膜 防护性能 电学性能 催化性能 光学性能 机械性能 composite thin films protective properties electrical properties catalytic properties optical properties mechanical properties 
应用光学
2020, 41(2): 405
作者单位
摘要
西安工业大学 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室, 西安 710072
以双抛Si片为基底, 采用离子束辅助热蒸发沉积技术研制了1.2~3 μm波段激光薄膜滤光片.采用长波通滤光片与减反射膜相结合的薄膜样品设计方法, 高、低折射率材料分别选用ZnS和MgF2, 综合考虑光谱特性和电场强度分布, 使用TFCale膜系软件设计出1.064 μm高反、1.2~3 μm波段增透的长波通滤光片.长波通膜系膜系结构为G|4H2L1.5H2L2H1.5L2H4L|A, 减反射膜膜系结构为G|3.5H3.5L|A.最终实现1.2~3 μm波段峰值透过率达98.48%, 平均透过率为92.35%, 1.064 μm处透过率为5.09%的光谱特性.对薄膜样品分别采用离子束处理和退火处理, 发现适当的工艺参数, 有助于提高薄膜激光损伤阈值, 当退火温度为250℃时, 其激光损伤阈值可达6.3 J/cm2.本文研究可为近红外薄膜滤光片设计和制备提供参考.
近红外薄膜 离子束辅助热蒸发沉积 激光损伤阈值 电场强度 后续处理 Near infrared film Ion beamassisted thermal evaporation deposition Laser induced damage threshold Electric field intensity Posttreatment 
光子学报
2019, 48(9): 0931001
作者单位
摘要
西安工业大学 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室, 陕西 西安 710021
采用电子束热蒸发技术制备了ZnSe薄膜, 研究了532 nm波长的不同能量(2.0 mJ、2.5 mJ、3.0 mJ)、不同脉冲数(3、10、15)激光诱导前后, ZnSe薄膜的透射率、折射率、消光系数、损伤阈值(LIDT)的变迁。研究结果显示, 在能量为2.0 mJ激光辐照后, ZnSe薄膜折射率提高, 透射率下降。相比较能量为2.5 mJ、3.0 mJ激光辐照, 在能量为2.0 mJ激光辐照后折射率提高最明显, 由2.489 4提高到2.501 6。薄膜损伤阈值从0.99 J/cm2提高到1.39 J/cm2(10脉冲辐照); 薄膜的损伤经过了无损伤到严重损伤突变的损伤演变过程。采用原子力显微镜对预处理后薄膜表面粗糙度进行检测, 发现激光预处理后的薄膜表面粗糙度Ra有所下降, 从0.563 nm降低到0.490 nm(15脉冲激光辐照)。
硒化锌 预处理 透射率 折射率 消光系数 损伤阈值 zinc selenide pretreatment transmission refractive index extinction coefficient damage threshold 
应用光学
2018, 39(6): 929

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