以纳米η-Al2O3粉和工业铬绿为原料，以摩尔比1∶1配比制备Al2O3-Cr2O3固溶体，以TiO2为烧结助剂，在还原气氛下经1400 ℃、1500 ℃和1600 ℃固 相烧结。研究了TiO2的加入对纳米η-Al2O3制备Al2O3-Cr2O3固溶体的致密度、线收缩率、相组成、晶胞参数、互扩散程度和微观结构的影响。结果表明： TiO2的加入能促进Al2O3-Cr2O3固溶体的致密化；当温度为1600 ℃，TiO2的添加量为2wt%时，试样的体积密度最大为4.57 g?cm-3，线收缩率为19.8%；TiO2 的加入能使Al2O3-Cr2O3固溶体中Al3+和Cr3+的互扩散程度增加；微观结构表明，TiO2的加入能使Al2O3-Cr2O3固溶体晶粒之间结合更紧密，实验温度范围内， 随着TiO2添加量的增加晶粒从沿晶断裂向穿晶断裂转变，只在晶间和晶内存在极少量气孔，当温度为1600 ℃，TiO2的添加量为2wt%时，晶粒大小较均匀，平 均晶粒尺寸约10 μm。
烧结助剂 纳米η-Al2O3 Al2O3-Cr2O3固溶体 互扩散程度 sintering aid nano-η-Al2O3 Al2O3-Cr2O3 solid solution degree of interdiffusion
1 南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300071
2 长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春,130022
利用衍射光学元件独有的负色散性质和可实现光波面任意相位调制的特点,在光学系统中引入衍射面,设计了出瞳距离为26 mm,出瞳直径为12 mm,视场角为20°(H)×15.4°(V)的用于增强现实的折/衍混合穿透式双通道头盔显示器的光学系统.设计的系统内、外两个光通道的光能量利用率分别达到1/4和1/2.系统分辨力适合采用分辨率为800×600、像元尺寸为33 μm的图像源.设计结果,系统镜头直径小于46 mm,满足用于双目显示的要求.设计结果表明,该系统不仅在结构上满足使用者因素的要求,而且成像质量接近衍射极限,具有很高的分辨率,色差和畸变非常小.设计结果完全满足用于增强现实的要求.
应用光学 光学设计 增强现实 折/衍混合系统
1 南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300071
2 长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春,130022
以传统凯涅尔目镜为基础,采用ZEMAX软件,设计了衍射面位于目镜系统中不同位置时的折/衍混合目镜系统。所有系统均仅采用最普遍的K??9玻璃。设计结果与传统凯涅尔目镜的光学性能进行了分析和比较。结果表明折/衍混合目镜系统在校正目镜的像差,例如像散、垂轴色差、垂轴像差、轴向像差和轴向色差等方面优于传统的凯涅尔目镜。选择合适的衍射面位置,可以同时获得符合要求的畸变。衍射面的引入,极大地减小了系统的重量和尺寸。
应用光学 光学设计 目镜 折/衍混合
1 长春光学精密机械与物理研究所国家应用光学重点实验室, 长春 130022
2 长春理工大学光电工程学院, 长春 130022
针对大口径的凸非球面零件使用特殊材料(如采用碳化硅)时无法用传统的背部检验方法的难题,初步研究了计算全息法检测凸非球面的原理和方法。所研究的凸曲面为一扁球面,口径为100 mm,通过设计得出了相应的结果,实现了新型光学元件――二元光学面在凸曲面检验中的应用。
二元光学 光学设计 计算全息法 非球面检测
1 中国科学院长春光机与物理研究所应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130022
2 南开大学现代光学研究所,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300071
设计了适于红外双色探测器的光学系统. 该系统在两个波段内同时较好的满足了像差校正.波前差小于1/4波长,光学传递函数接近衍射极限. 该系统透射比高,设计结构紧凑,片数小.降低了对工艺水平的要求.
红外 双色探测 光学设计 像差. infrared dual-color detection optical design aberation
中国科学院长春光机与物理研究所应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130022
介绍了利用激光直写光刻技术在200mm×200mm基片上制作线宽为5μm,周期为350μm的红外透明导电金属网栅的工艺过程,对激光直写光刻技术和机械刻划掩模接触光刻制作金属网栅结构的两种方法进行了比较,给出了激光直写制作金属网栅的优点.
激光直写光刻 掩模 金属网栅 电磁屏蔽
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春,130021
2 南开大学现代光学研究所,天津,300071
采用一个有效的数学模型,分析了在蚀刻工艺中基底自身面形轮廓的曲线形状对基底局部区域的蚀刻速率产生的影响,并通过对数学模型的理论分析和计算机模拟得出受此影响而产生的面形形状,并将结果与实验进行对比.利用这个数学模型对使用离子束蚀刻制作单台阶光栅的台阶与沟槽部分的表面面形随时间的演变过程进行了计算机模拟分析,并通过把理论结果与在实验中得到的蚀刻表面在原子力显微镜(AFM)下拍摄的照片进行比较,结果说明这种模拟分析能够保证对该问题分析所要求的精度,从而也证明了理论模型的合理性和正确性.
离子束蚀刻 光栅 表面浮雕结构 准单向蚀刻效应
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130022
介绍了具有直角坐标和极坐标写入系统的激光直写设备,给出了该设备制作衍射光学元件的光刻特点.
激光直写 衍射光学元件 计算全息图和光刻
1 南开大学,现代光学研究所,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300071
2 中国科学院长春光机与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130022
研究了折射/衍射光学元件的温度效应及红外系统的设计理论及具体实例,给出了在红外3.2～4.5μm波段,5°视场范围,冷光栏效率100%,在-40～80℃温度变化范围情况下的红外混合减热差系统的设计结果.结果表明,使用折射/衍射光学系统的减热差设计方案,可令相应的传统光学系统减少一片元件,并且节省了昂贵的硒化锌红外材料.不仅能在较大视场内得到接近衍射极限的成像质量,较宽的温度工作范围,而且结构简单,体积小,重量轻.
红外光学系统 二元光学 减热差系统
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130022
2 南开大学,现代光学研究所,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300071
利用严格耦合波理论(RCWA)和等效介质理论(EMT)研究了二维抗反射亚波长周期结构光栅的设计问题.以立方体和柱状单台阶网格光栅和金字塔形及圆锥形多台阶光栅为例,主要研究了占空比和表面面形对反射率的影响.通过计算发现,当光栅周期足够小的时候,光栅面形对反射率没有影响,同时占空比严重影响着光栅的特性,这对设计制造抗反射光栅非常有用.同时也研究了等效介质理论的适用性.
抗反射 亚波长 占空比 反射率 表面面形
