临沂大学 自动化与电气工程学院, 山东 临沂 276005
基于耦合模理论, 采用三包层光纤光栅模型, 对镀有敏感薄膜的长周期光纤光栅的传感特性进行了分析。当敏感薄膜的光学参数(薄膜折射率和薄膜厚度)发生变化时, 长周期光纤光栅传输谱中谐振峰处的透射率不变, 但谐振峰会发生平移。进一步对薄膜折射率和薄膜厚度对其传感灵敏度的影响进行数值模拟, 得到了结构优化的高灵敏度长周期光纤光栅传感器典型薄膜光学参数值。计算结果表明, 该类型传感器对敏感薄膜折射率的分辨率可达10-9。研究结果为高灵敏度长周期光纤光栅传感器的结构优化及其传感应用提供了理论支持。
长周期光纤光栅 模式耦合理论 薄膜厚度 薄膜折射率 传感灵敏度 long-period fiber grating model coupling theory film thickness film refractive index sensing sensitivity
1 中国航天科工飞航技术研究院 天津津航技术物理研究所,天津 300192
2 哈尔滨工业大学 光电子技术研究所 可调谐激光技术国家级重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080
利用离子束溅射沉积技术制备了Ta2O5薄膜,在100~600 ℃的大气氛围中对其进行热处理(步进温度为100 ℃),并对热处理后样品的光学常数(折射率、折射率非均匀性、消光系数和物理厚度)、应力、晶向和表面形貌进行了研究。研究显示,随着热处理温度增加,薄膜折射率整体呈下降趋势,折射率非均匀性和物理厚度呈增加趋势,结果有效地改善了薄膜的消光系数和应力,但薄膜的晶向和表面形貌均未出现明显的变化。结果表明：热处理可以有效改变薄膜特性,但需要根据Ta2O5薄膜具体应用综合选择最优的热处理温度。本文对离子束溅射Ta2O5薄膜的热处理参数选择具有指导意义。
离子束溅射 Ta2O5薄膜 退火温度 光学常数 薄膜折射率 Ion Beam Sputtering (IBS) Ta2O5 film annealing temperature optical constant thin film refractivity 光学 精密工程
2014, 22(10): 2645
1 武汉化工学院 材料科学与工程学院，武汉 430073
2 武汉理工大学 材料科学与工程学院，武汉 430070
薄膜光学常数决定薄膜的光学性能。通过对椭圆偏振仪测试原理的分析，得到求解薄膜光学常数超越方程的数值算法简化公式，并利用MathCAD的“Solve Block”模块开发了基于Windows系统的椭圆偏振测量薄膜光学常数的计算程序，该程序可用于单层有吸收薄膜或无吸收薄膜折射率和厚度的计算。实际应用结果表明，该计算具有数值准确、精度高、运算速度快、适应性好，对系统无特殊要求等优点，可用于薄膜制备过程的在线检测。
椭圆偏振仪 薄膜光学常数 薄膜折射率 薄膜厚度 ellipsometer test thin-film optical constant thin-film refractive index thin-film thickness MathCAD MathCAD
根据光的干涉理论,讨论了条纹周期数对测量薄膜折射率不确定性的影响,推导出干涉条纹错位量与薄膜折射率和厚度的关系式.由此提出采用光栅衍射干涉测量薄膜折射率的方法和实验方案.实验表明:该方法的干涉条纹测量精度达λ/10～λ/20,薄膜折射率测量精度可达0.01以上.
折射率测量 薄膜折射率 光栅衍射干涉
本文应用介电椭球理论,推导出计算介质薄膜不同方向折射率的新公式.
薄膜折射率 薄膜的柱状结构
