在先进遥感仪器的性能表征中,偏振灵敏度是很重要的性能指标之一,它在量化高精度遥感信息反演中非常重要。光学薄膜是仪器偏振灵敏度控制中非常重要的一种手段。基于薄膜光学的传输矩阵理论,根据偏振灵敏度控制要求开展了几类光学薄膜的设计、分析和研制工作,主要包括金属反射膜、介质-金属-介质分色膜、介质分色膜、增透膜和带通滤光膜等。给出了一些已研制光学薄膜的偏振灵敏度控制的实测结果和以此研制的遥感仪器的系统偏振灵敏度的控制情况。

采用Sentaurus TCAD 软件对 n-on-p型Hg1-xCdxTe红外探测器的结构进行了建模,并就结深对光伏二极管电流的影响进行了仿真和分析。结果表明,结深对电流的影响受吸收层厚度和p区载流子浓度两方面的作用。对不同波长二极管的电流随结深的变化情况进行了拟合,得出了不同波长条件下电流达到最大值时的结深大小。

针对InSb探测器芯片,基于紫外皮秒激光器搭建了定制化的光学平台和振镜系统。通过固定激光脉冲的重复频率,探讨了低能量多刀数以及高能量少刀数等工艺条件,获得了适合InSb探测器芯片激光划片的工艺条件。结果表明,热影响与崩边情况均可满足项目要求。

非视域(Non-Line-of-Sight, NLOS)成像技术可以对被其他物体遮挡住(如拐角处、烟雾后等)的隐藏目标进行探测和成像,因此在机器视觉、安防、医学影像、灾难救援和自动驾驶等领域具有重要的应用价值。该技术通过利用脉冲激光束和时域信号探测器扫描特定表面来实现上述功能。目前NLOS技术仍然存在诸多不足之处,比如扫描时间长、计算时间长等。针对这些情况,提出了一种凝视型快速探测与重建方法。模拟结果表明,该方法可探测高反射物体,并可有效增大视域范围。

正入射通常不能反映成像衍射光学元件的实际工作状态,斜入射才是其普遍工作状态。建立了斜入射时三层衍射光学元件的衍射效率与入射角度关系的表达式。针对入射方向、两侧基底材料以及中间介质材料这三个影响因素,分析了三层衍射光学元件的衍射效率随入射角度的变化关系。结果表明,光线从正谐衍射元件端入射时,对应的衍射效率随入射角度增大下降得比较缓慢。组成三层衍射光学元件两侧谐衍射元件基底材料的阿贝数差值越大,衍射效率随入射角度增大下降得越缓慢。中间介质材料的选取由三层衍射光学元件工作时的入射角度范围决定。该分析方法和结论适用于可见光、红外等光学系统中的三层衍射光学元件。

液晶平板显示器(Liquid Crystal Display,LCD)特别是TFT-LCD性能优良,大规模生产特性好,自动化程度高,原材料成本低廉,发展空间广阔。切割工序在LCD加工流程中占有举足轻重的地位。切割的主要作用是对大基板产品进行加工,根据设计的单元尺寸,将大基板分割成小单元。加工过程中参数及作业手法的控制对LCD的强度和功能有重要影响。随着LCD设备朝大尺寸、超薄化、像素致密化方向发展,对产品可靠性的要求越来越高,如何减小切割工序对LCD良率及可靠性的影响是本文研究的重点。

当前珠宝市场上的人造黑曜石在外观特征、基本性质、物相组成等方面与天然黑曜石十分接近。这给消费者带来困惑,也给常规检测带来挑战。以天然黑曜石和人造黑曜石为研究对象,采用红外反射光谱法及透射光谱法相结合的方法进行了测试及对比研究。结果表明,两种材料均为“非晶质SiO2类”物质,即玻璃态物质。因形成过程、介质环境不同,在红外光谱指纹区600～1400 cm-1波段内谱带的分裂程度不同; 在特征频率区2600～3700 cm-1波段内,H2O、O-H振动吸收谱带的位置及强度亦有差异。该研究结果为快速、准确、无损地鉴定黑曜石提供了一种新的技术思路。

Teledyne Judson Technologies(TJT)公司已经成功研制高性能短歧红外(Short-wavelength Infrared, SWIR) 320×256/30 μm的HgCdTe焦平面阵列(Focal Plane Arrays, FPA),目前正在生产这些器件。这些FPA的截止波长一般为2.5 μm或2.9 μm,可以在很宽的温度范围内工作。探测器主要使用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)HgCdTe材料制造，有时也使用液相外延(Liquid Phase Epitaxy, LPE)材料，两种材料都生长在CdZnTe对底上。这些FPA采用ISC 9809 Si读出集成电路(Readout Integrated Circuit, ROIC),可操作性好，暗电庞低，量子效率(Quantum Efficiency, QE)高，且均匀性良好，产量高。对FPA从LN2到室品的性能进行了综合表征，并讨论了测试结果。这些FPA的可操作性一般为99.9%,峰值QE为85%。-70 ℃时，FPA噪声背景限制在视场(Field-of-View, FOV)100°范围内。当FOV为0°时，实验室相机电子设备受限。像元暗电庞在宽品度范围内不高于Rule-07模型的值。在-70 ℃下噪声等效辐照度(Noise Equivalent Irradiance, NEI)为2~3×109 W/cm2,并且FOV更小时可进一 步减小。

以硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O、硝酸铬Cr(NO3)3·9H2O、硝酸铋Bi(NO3)3·3H2O和乙二醇为原料,利用溶胶-凝胶工艺在石英衬底上制备了纳米Cu2Bi2Cr2O8薄膜。通过X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD)和拉曼测试对样品进行了表征。结果表明,Cu2Bi2Cr2O8薄膜具有良好的光学特性,其禁带宽度为1.49 eV; 在磁性测试方面,Cu2Bi2Cr2O8薄膜呈现出了良好的铁磁性。