1 南京理工大学 理学院，江苏 南京 210094
2 南京晓庄学院教师教育学院，江苏 南京 211171
激光系统中的光学薄膜极易受到高能激光的辐照而产生热损伤，因此研究长脉冲激光作用下光学薄膜的温度场非常重要。建立了二维轴对称杂质模型，使用有限元方法计算了单层HfO2薄膜材料的瞬态温度分布，进一步分析了铂金杂质粒子的吸收系数、填满深度对膜层及其基底最大温升的影响。结果表明：相比于纯净HfO2薄膜，当薄膜中杂质粒子深度为100 nm时，其表面最大温度增加1倍左右；当粒子深度大于750 nm时，基底温度高于薄膜表面温度，从而可以使热损伤从薄膜基底开始。研究结果对于长脉冲激光系统中的光学薄膜的制备和预处理，具有一定的指导意义。
长脉冲激光 HfO2薄膜 温度场 铂金粒子 long-pulse laser HfO2 film temperature field Pt inclusion
南京晓庄学院 教师教育学院, 江苏 南京 211171
提高太阳能电池光电转换效率的一个重要途径就是提高它的光子吸收能力。在传统非晶硅薄膜太阳能电池中加入了金属光栅，设计出一种新的复合电池结构。基于严格耦合波分析矢量衍射理论计算了该结构的吸收光谱和增强因子；讨论了光栅宽度、入射光角度和入射光偏振态对吸收的影响。结果显示，设计的太阳能电池结构能够显著提高光的吸收率，在TM偏振光入射条件下，该结构的吸收增强因子最高可达40%；在其他偏振态光线入射时，其吸收增强因子也可达到16%左右。
薄膜太阳能电池 表面等离子激元 严格耦合波分析 增强光吸收 solar cells surface plasmon rigorous coupled wave analysis (RCWA) enhanced optical absorption
1 苏州大学,物理科学与技术学院,江苏,苏州,215006
2 北京航空航天大学,仪器科学与光电工程学院,北京,100083
提出利用激光雷达多仰角探测方法对大气斜程积分能见度测量的方案.该方案以大气光学厚度替代传统的利用大气消光系数分布求解斜程能见度,从而克服了在低能见度下,由于大气多次散射,斜程能见度难以测准的缺点,提高了探测精度,为飞机起飞着陆提供了较为准确的气象参数.利用Monte-Carlo方法模拟计算了3种大气消光分布情况下采用该方法测量的积分能见度.结果表明:在激光探测区域内和垂直高度相同的大气消光分布均匀的假设条件下,只要在设计激光雷达时,恰当选择系统参数(如激光脉冲能量、积分累计时间、窄带滤光片带宽等)使得信噪比满足一定的条件,该方法是可行的,且能见度探测误差不超过4.3%.
斜程能见度 激光雷达 大气光学厚度 大气消光
1 上海电力学院,数理系,上海,200090
2 北京航天航空大学,仪器科学与光电工程学院,北京,100083
3 苏州大学,物理系,江苏,苏州,215006
介绍了一套自行研制的采用光子计数探测的1064 nm激光雷达系统.理论分析了光子计数探测技术和信噪比的改善,实验研究了改善信噪比的脉冲累计方法.给出了光子累计脉冲与信噪比之间的平方根关系,以及不同距离下的探测结果.另外,讨论了光子累计在两种成像方式下,相同参数的数值模拟和比较.结果表明:采用大发射光束和光子累积方法进行探测的信噪比,比单光束、大光强和逐行扫描方式的探测在理论上要好些,即探测概率高.
激光雷达 信噪比 成像 光子计数 Lidar Signal-to-noise ratio Imaging Photon counting
