Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610209, China
微结构薄膜望远镜通过表面微纳结构调制光波相位和传播方向，具有轻量化、公差容限大、易于折叠展开的特点，因此成为大口径轻量化空间光学成像技术中的颠覆性技术。本文通过对国内外微纳薄膜望远镜研究进展的调研和分析，概括了薄膜望远镜研制的关键技术和主要技术途径，重点分析了薄膜材料制备、微结构类型研究、系统光学设计理论等内容。微纳薄膜望远镜研制涉及材料、空间环境工程、微纳加工工艺、精密机械和二元光学等众多交叉学科，随着工程化程度要求的提高，会出现新的技术问题，而随着问题的解决很可能获得具有影响力的科技成果。
微结构 光学薄膜材料 高分辨成像 薄膜望远镜 microstructure polyimide film material high resolution imaging membrane telescope
中国科学院 电子学研究所 传感技术国家重点实验室, 北京 100190
为了实现高阻值纳米薄膜材料的热电系数测量, 搭建了一套塞贝克系数测量系统。研究了该系统的温控精度和温差生成机制并测量了高阻值条件下微弱电压。首先, 建立了高真空度和带有多重电磁屏蔽的真空测试环境; 然后, 设计了高稳定度温差控制平台, 以便为测试样品提供可控温差; 同时根据高阻条件下的微弱电压的检测要求, 消除了检测通道的漏电流和分布电容的影响。最后, 提出了一种循环温差的测量方法, 用于有效去除分布电容引起的塞贝克电压长期漂移。采用该方法对高阻值的有机半导体材料进行了塞贝克系数的测定, 结果显示: 阻值高达7×1012Ω的有机薄膜材料的塞贝克系数的测量精密度<2%,温度控制精度为±0.001 K。得到的结果表明, 该系统能够实现对样品阻值高达1012Ω的纳米薄膜材料的塞贝克系数的测量。
热电材料 纳米薄膜材料 塞贝克系数测量 电压测量 温度控制 nano-film material thermoelectric material Seebeck coefficient measurement voltage measurement temperature control
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 130033
2 中国科学院大学, 北京 100039
为了获得薄膜材料吸收率与深紫外激光照射能量密度间的对应关系，掌握薄膜材料深紫外吸收特性，应制定相应的吸收测量规范。介绍了激光量热法的原理及测试流程，分析了测试过程中的剂量效应、非线性吸收和不可恢复吸收等现象，提出了利用激光量热法测量应用于波长193 nm紫外光刻系统的氟化物薄膜材料吸收率的方法，并进行了实际测量。根据所建立的测量方法，获得熔石英基底材料在193 nm紫外光照射下的剂量效应及出现不可恢复吸收现象时相应的激光能量密度，进而测量出基底材料吸收率与激光能量密度之间的关系；通过热蒸发对基底镀氟化镁及氟化镧单层膜，测量镀膜后样品的吸收率与激光能量密度的关系，通过与镀膜前吸收率的对比，计算了两种薄膜材料吸收率与激光能量密度的关系，推算出薄膜材料在实际工作状态时的吸收率，并得到不同沉积温度下氟化镧薄膜材料吸收率、粗糙度与波纹度。实验结果证实了新提出测量方法的可行性，测量结果为改善系统成像质量以及延长元件使用寿命提供支持。
薄膜 薄膜材料 193 nm激光器 激光量热法 吸收系数
长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室, 长春 130022
为了提高GaSb基激光器腔面膜的反射率，根据有关薄膜设计理论并借助薄膜设计软件，设计出激光器腔面膜膜系。使高反膜在2.0~3.5 μm波段的理论反射率高于95%；增透膜在波长为2.5 μm处的理论透射率高于99%。并经过反复实验操作比较了实验与理论设计反射率曲线，结果表明，实验所得反射率能达到实际应用的要求。除此之外，还通过比较各种材料的特性，讨论了薄膜材料的选取。
薄膜设计 GaSb基激光器 激光器腔面膜 薄膜材料 film design GaSb-based lasers laser cavity mask film material 强激光与粒子束
2014, 26(1): 011006
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室, 吉林 长春 130033
根据太阳电池阵激光防护膜性能优化的需要, 应用离子辅助电子束双源共蒸工艺方法制备了优化设计所需的特定折射率的薄膜材料并用于制备激光防护膜。测试结果显示: 用该工艺方法制备的掺杂材料薄膜的折射率n=175, 与优化设计所需数值相符; 激光防护膜性能优良, 太阳辐射能透过率提高6％以上, 实现了对该激光防护膜性能的进一步优化。为了使该双源共蒸方法适于大面积薄膜的制备, 应用均匀性挡板技术来提高该方法制备大面积薄膜的膜厚均匀性, 使制备的掺杂材料薄膜在口径为400 mm时的不均匀性小于21％。该双源共蒸方法制备工艺简单、可靠, 适于实际工程应用。薄膜性能测试结果与理论优化结果相符, 达到预期优化目标。
薄膜材料 激光防护膜 折射率 掺杂 双源共蒸 thin film material laser protective coating refractive index doping co-evaporation
1 第二炮兵工程学院 物理教研室， 陕西 西安 710025
2 重庆师范大学物理与电子工程学院， 重庆 400047
利用吸收光谱和光致发光(PL)光谱研究了氢化物气相外延(HVPE)法生长的GaN厚膜材料发光特性。研究发现当激发脉冲光源的重复频率较低时，PL光谱中仅能观察到带边发光峰，当重复频率增加时，PL光谱中不仅出现带边发光峰，还可观察到蓝带发光峰和黄带发光峰；随着光源重复频率的增加，带边发光峰与黄带发光峰、蓝带发光峰的光强之比也随着增大。分析认为蓝带发光起源于材料中碳杂质缺陷而黄带发光可能与位错等结构缺陷有关。
薄膜材料 光致发光 蓝带发光 黄带发光 激光与光电子学进展
2011, 48(9): 093101
1 西安应用光学研究所，陕西 西安 710065
2 西安通信学院 数理教研室，陕西 西安 710106
对0．4 μm～1．1 μm超宽带增透膜的镀制工艺进行了研究。根据长期从事该工作的经验和对膜料性能的研究，结合国产设备的实际情况，在膜料的选取上主要考虑其透明光谱区域、折射率、材料的蒸发方式、机械特性、化学稳定性及抗高能辐射等因素；最终选择用二氧化钛、二氧化硅和氟化镁3种常用膜料镀制0．4μm～1．1μm超宽带增透膜。涉及该膜系的膜层共有8层，结构为：|玻璃|H|M|H|M|H|M|H|L|空气|。制作工艺方便简单、稳定，制做的膜层具有较好的光谱和机械性能，满足光电仪器实际使用要求。
膜厚 膜层折射率 宽光谱 镀膜材料 film thickness refractive index of layer wide spectrum film material
中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜中心, 上海 201800
在不同的氧分压下用电子束热蒸发的方法生长了氧化锆薄膜.通过扫描探针显微镜、分光光度计、X射线衍射、激光损伤阈值(LIDT)测量等,研究了沉积中氧分压对ZrO2薄膜的微结构、光学性质、激光损伤阈值等的影响.
光学薄膜材料 氧分压 表面粗糙度 激光损伤阈值
