光探测器脉冲激光响应度温度特性测量与分析

在高精度控制环境温度条件下测量光电型、热偶型和热释电型三种光探测器的激光脉冲能量响应度温度特性.采用对入射激光正交取样的方法以消除测量时激光能量和偏振态变化对测量结果的影响,通过对蛙光电探测器等效电参数和能量测量方法的分析,指出光电探测器响应度随温度变化的原因,并提出减小影响的方法.     

粗糙表面可见光散射特性的实验研究

为了获得目标材料表面的散射参数,设计了一种测量粗糙表面散射特性的实验装置,并对几种材料进行了测量.激光器发出的激光经样品反射散射后,被探测器接收,转动转台,完成在入射平面的测量.利用Matlab对实验数据曲线拟合,给出了材料表面散射特性的数学表达式.实验结果表明,散射特性与表面粗糙度和入射角相关.当以中大角度照射时,粗糙表面不再严格遵守朗伯余弦定律,出现非镜向峰值现象,且峰值随着入射角的增大而增大.     

低能斜入射离子束诱导单晶硅纳米结构与光学性能研究

为了研究低能Ar+离子束在不同入射角度下对单晶硅表面的刻蚀效果及光学性能,使用微波回旋共振离子源,对单晶Si(100)表面进行刻蚀,采用原子力显微镜、非接触式表面测量仪和傅里叶变换红外光谱仪对刻蚀后硅片的表面形貌、粗糙度和光学透过率进行了测量.实验结果表明:当离子束能量为1000 eV、束流密度为265μA·cm-2、刻蚀时间为30min时,离子束入射角度从0°增加到30°,样品表面出现条纹状结构.入射角度在0°～15°,随着角度增加,样品表面粗糙度增加,条纹周期减小,光学透过率提高;而在15°～ 30°范围内,随着角度增加,粗糙度开始减小,条纹周期增大,同时光学透过率降低.继续增加入射角度,条纹状结构逐渐消失,入射角度到45°时,粗糙度和光学透过率达到最小值;增加入射角度到55°,样品表面出现自组织点状结构,表面粗糙度急剧增大,光学透过率随着角度增加开始增加;继续增加离子束入射角度到80°,表面粗糙度和光学透过率继续增加,样品表面呈现出均匀有序的自组织柱状结构;此后,随着入射角度的增加,表面粗糙度又开始减小,光学透过率降低.自组织条纹结构到柱状结构的转变是溅射粗糙化和表面驰豫机制相互作用的结果.     

基于大气散射延时的激光离轴检测方法

文章基于激光的传输和散射物理特性,建立了激光信号探测的二维解析模型,得到了在不同探测角度条件下的散射场能量,导出了后向散射光的到达延迟时间与探测角度和离轴距离关系的理论公式.在近轴、远距离传输情况下的离轴距离与延迟时间成简单的线性关系.延迟时间虽然取值很小,但大于脉冲宽度,提出了采用精确测量接收信号的延迟时间来实现二维空间中激光束离轴定位的方法.     

分子动力学模拟不同入射角度的SiF3+对SiC表面的作用

采用分子动力学模拟方法研究了300K入射能量150eV时,以不同角度(5°、30°、60°和75°)入射的SiF3+与SiC表面的相互作用过程。模拟中使用了用于Si-F-C体系的Tersoff-Brenner势能函数。模拟结果显示,入射SiF3+与SiC表面相互作用后会分解,分解率随着入射角度的增加而减小。分解产物除少量散射外,大部分会沉积在SiC表面,Si和F在SiC表面的平均饱和沉积量随入射角度的增加而减少。随着SiF3+不断轰击SiC表面,SiC表面会形成Si-F-C反应层,且反应层厚度随着入射角度的增加而减少。同时发现SiC中的Si原子较C原子更容易被刻蚀,与实验结果一致。当刻蚀达到稳定,入射角度为5°、30°、60°和75°时,C的刻蚀率分别约为0.026、0.038、0.018、0.005,Si的刻蚀率分别约为0.043、0.051、0.043和0.023。各入射角度下,产物分子种类主要为F、SiF和SiF2。F和SiF产物量随入射角度增加而增加,而SiF2产量随入射角度增加而减少。在入射角度等于5°和30°时,SixFyCz是主要的含C产物;而在入射角度等于60°和75°时,CF是主要的含C产物。在入射角度等于5°和30°时,SiF2是主要的含Si产物;在入射角度等于60°和75°时,SiF是主要的含Si产物。刻蚀主要通过化学增强的物理溅射进行。     

镀膜玻璃多角度反射色测量

准确测量多角度下镀膜玻璃反射色,是镀膜玻璃质控提出的新要求。本文比较了不同入射角度下使用分光光度计测得的反射光谱曲线与使用TFCalc软件计算的玻面理论反射光谱曲线,发现随着入射角度增加,分光光度计检测器接收的光信号由玻璃的多次反射光逐渐转变为仅有第一次反射光,导致测量光谱与人眼接收的实际光谱不符,给颜色计算带来偏差。利用椭偏仪分别测量了玻璃第一、二次反射对应的反射光谱曲线,提出将第一、二次反射光谱曲线对应做和后进行颜色计算的新方法。     

粗糙表面散射基模高斯光束的散射特性实验研究

本文介绍良导体二维粗糙表面对红外激光束的散射分布;讨论不同偏振方式入射时散射光的分布特点,以及中等粗糙表面和弱粗糙表面散射能量在不同入射角下的变化趋势;分析表面参数对分布的影响。文章对观察到的弱粗糙表面散射在镜反射方向附近的边凸现象作了简述;这一现象由散射光的相干叠加而引起,有深入研究的价值。     

光栅衍射法实时测量脉冲激光波长和方向

为了在恶劣环境下实时测量宽波段脉冲激光波长和方向,提出了使用光栅衍射测量脉冲激光波长和方向的方法。该方法利用激光的相干特性,不同波长的激光干涉后零级光谱和一级光谱之间的距离不同,入射方向不同其零级光谱位置不同,从而由探测器上读出的光谱位置可以求出激光波长和入射方向。根据测量原理设计了实验光路,主要由光栅、柱面镜以及探测器CCD构成。实验结果表明,该方法测量激光波长的最大偏差为6.2nm,入射方向最大误差为0.6°,可以实现激光波长分辨力10nm,入射方向分辨力1°的实时测量。     

多普勒效应在检测工作中的应用

多普勒效应是波的共同特征,光波(电磁波)也有多普勒效应,当单频的激光源与探测器处于相对运动状态时,探测器接收到的光频率是变化的。当光源固定时,光波从运动的物体散射或反射并由固定的探测器接收时,也可观察到这一现象,这就是光学多普勒效应。此效应在卫星定位、医学诊断、气象探测等许多领域有着广泛的应用,近几年在速度测量、流量测量     

火灾烟雾颗粒的光学散射特性研究

从理论和实验两个方面研究了几种常见的燃烧烟雾在不同波长激光下的散射特性。从Mie散射理论出发，比较几种Mie散射算法的优缺点，采用一种改进的连分式算法对火灾烟雾颗粒的散射光强分布进行计算，得出不同粒径大小和波长下光强分布图。结合理论计算，设计一套实验装置，测量并计算在不同角度下3种烟雾颗粒和面粉气溶胶散射光的相对光强比，实验测量值与理论计算值吻合较好。研究结果表明不同种类烟雾散射光相对光强比互不相同，火灾烟雾与非烟雾气溶胶差距较大，从而表明散射光相对光强比是区分不同烟雾特定的物性参数，为火灾烟雾探测技术发