Author Affiliations
Abstract
1 Jiangsu Key Laboratory of Micro and Nano Heat Fluid Flow Technology and Energy Application, School of Physical Science and Technology, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, China
2 School of Chemistry and Life Sciences, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, China
The distribution of metal nanoparticles on the surface of a surface enhancement Raman scattering (SERS)-active substrate plays a prominent part in not only the enhancement of Raman vibration signal, but also the spectrum uniformity. Here, a facile method to fabricate SERS substrates with excellent homogeneity and low cost was proposed, in which a lyotropic liquid crystal soft template was introduced for the coordinated growth of the silver nanoflowers in the process of electrochemistry deposition. Simulation was carried out to illustrate the dominated influence of the distance of electrodes on the deposited nanoparticle number. Two kinds of conductive materials, silver plate and indium tin oxide (ITO) glass, were chosen as the anode, while the cathode was fixed as ITO glass. The simulated conjecture on the effect of electrode flatness on the uniformity of deposited nanoparticles in silver is experimentally proved. More importantly, it was demonstrated that with a relatively smooth and flat ITO glass anode, a SERS substrate featuring higher spectrum uniformity could be achieved. This work is of great significance to the actual applications of the SERS substrate for quantitative detection with high sensitivity.
SERS Raman spectrum surface flatness nanoparticle distribution electrodeposition Chinese Optics Letters
2023, 21(11): 113001
1 长春理工大学光电工程学院，吉林 长春 130022
2 长春理工大学中山研究院，广东 中山 528436
3 北京空间机电研究所，北京 100094
在微光夜视与红外成像融合的光学系统中，光通过55°放置的分光镜分成两束光，其中反射光被微光探测器接收进行微光夜视成像，透射光被红外探测器接收进行红外成像，通过图像融合技术来提高系统的成像分辨率。针对分光镜的参数要求，笔者选用Ge、ZnS和YbF3作为沉积材料，采用离子源辅助沉积技术在多光谱ZnS基底上制备了0.6~0.9 μm波段高反、3.7~4.8 μm波段高透的分光膜。通过对膜系结构的优化以及沉积工艺参数的调整，解决了膜层牢固度和面形精度等问题，实现了0.6~0.9 μm波段反射率为90.77%、3.7~4.8 μm波段透射率为91.15%的分光指标。附着力测试、摩擦力测试、高低温测试、恒温恒湿测试结果显示所制备的双面膜可以满足使用要求，但该膜的短波反射率和长波透过率仍有一定的提升空间。
光学器件 分光镜 微光夜视 中波红外成像 面形精度 中国激光
2023, 50(14): 1403101
中国电子科技集团公司第十一研究所，北京 100015
碲锌镉(CdZnTe)晶体性能优越，是高性能碲镉汞(HgCdTe)外延薄膜的首选衬底材料。双面抛光是一种加工质量较高的碲锌镉晶片表面抛光方式，其具有效率高、平整度好、晶片应力堆积少的优点。但当碲锌镉晶片尺寸增大后，其加工难度也随之上升，易出现碎片多、加工速率慢、表面平整度差等问题。本文开展了大尺寸非规则碲锌镉晶片双面抛光技术研究，深入分析了面积大于50 cm2的非规则碲锌镉晶片双面抛光工艺中，不同参数对抛光质量的影响，通过模拟并优化晶片运动轨迹，优化抛光液磨粒粒型、抛光压力、抛光液流量等抛光工艺参数，实现了具有较高抛光速率和较好表面质量的大尺寸非规则碲锌镉晶片双面抛光加工，对进一步深入研究双面抛光技术有着重要意义。
碲锌镉 双面抛光 抛光效率 表面平整度 粗糙度 宽禁带半导体 CdZnTe double sided polishing polishing speed surface flatness roughness wide band gap semiconductor
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094
2 南京理工大学先进发射协同创新中心，江苏 南京 210094
为了快速获取不平整度达数微米量级的光学表面面形分布，提出一种基于变倾角移相的斜入射动态干涉仪方案。基于迈克耳逊干涉仪主光路系统，采用2×2 点光源阵列，通过精确控制各点光源在干涉腔的入射倾角，引入等间隔移相，结合透镜阵列实现空间分光，在单个CCD 上同时采集四幅移相干涉图，实现动态测量。在68°斜入射角下测量了口径35 mm 硅片的平整度，均方根(RMS)值为1.631 μm，峰谷(PV)值为9.082 μm。实验结果表明，将变倾角同步移相技术引入斜入射干涉系统，可以克服环境震动的干扰，在保证高精度的前提下拓宽了可见光干涉仪的测量范围。
干涉测量 斜入射 动态干涉仪 表面平整度 interferometry oblique incidence dynamic interferometer surface flatness
1 哈尔滨工业大学, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为了实现大口径平面光学元件的高精度加工, 开展了磁流变加工技术的研究。介绍了磁流变加工原理及去除函数的数学模型。根据磁流变加工的特点, 建立了元件整体加工的工艺流程, 给出了元件加工的工艺要素。然后, 开发了抛光斑的提取软件, 并基于轨迹段划分的速度模式开发了工艺软件, 分析了工艺软件的各项功能模块。最后, 基于元件加工的工艺流程, 对一件800 mm×400 mm的元件进行了加工实验。利用检测设备测得了元件的低、中、高频的加工指标, 其低频反射波前PV值为34 nm, 中频波前功率谱密度(PSD1)值为1.7 nm, 高频粗糙度Rq值为0.27 nm。实验显示了较好的实验结果, 验证了利用磁流变加工技术实现了大口径光学元件的高精度加工的可行性。本文还阐述了磁流变加工技术在高功率激光元件中应用的优点。
平面光学元件 磁流变加工 抛光 面形精度 高功率激光器 plane optical element magnetorheological processing polishing surface flatness high power laser 光学 精密工程
2016, 24(12): 3054
1 沈阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室, 辽宁 沈阳 110136
2 沈阳航空航天大学 机电工程学院, 辽宁 沈阳 110136
3 唐山松下产业机器有限公司, 河北 唐山 063020
超声辅助激光熔覆技术是在激光熔覆技术基础上发展起来的，将超声引入激光熔覆中可以提高激光熔覆件质量。通过在BT20钛合金基体上添加频率为19.56 kHz的超声振动，进行激光熔覆实验，并据此研究超声对激光熔覆过程的作用。结果表明，2.2 W功率的超声振动使得熔覆层的表面平整性良好，内部组织气孔率下降到0.75%，熔覆层晶粒尺寸减小了约42%，α片层长度减小了23.9%，但沉积生长方向的堆垛效率降低了36.7%。
激光技术 激光熔覆 超声振动 BT20钛合金 表面平整性
1 同济大学 物理系，先进微结构材料教育部重点实验室，上海 200092
2 同济大学 精密光学工程技术研究所，上海 200092
主要讨论了电子束蒸发SiO2/HfO2薄膜的面形控制和损伤性能。研究了电子束蒸发工艺参数对薄膜应力以及面形的影响；分析了制备工艺对薄膜吸收、节瘤缺陷密度的影响，测量了制备薄膜的损伤阈值。研究结果表明：调整SiO2蒸发时的氧分压可以有效地将薄膜的应力控制在-250~-50 MPa。同时采用金属Hf蒸发可以显著地将节瘤缺陷密度从12.6 mm-2降低至2.7 mm-2，同时将损伤阈值从30 J/cm2提高至55 J/cm2。
应力 面形 吸收 节瘤缺陷 预处理 激光损伤 stress surface flatness absorption nodular defects laser conditioning laser induced damage
