基于侧边抛磨光纤光栅双反射峰的折射率传感器

介绍了一种利用具有双布拉格反射峰效应的侧边抛磨光纤光栅(SPFBG)进行折射率测量的新型光纤折射率传感器.该传感器基于由轮式侧边抛磨法加工而成的侧边抛磨光纤光栅,通过将折射率液覆盖一部分抛磨区的方法在一根光纤光栅上获得两个布拉格反射峰.这两个布拉格反射峰差值与覆盖材料折射率有关,而与光纤光栅所受应力与环境温度无关,因此用这两个布拉格反射峰差值作为测量量对折射率测量,可减小应力与环境温度的影响,实现高精度的折射率传感测量.实验表明,当维持环境温度恒定时,光纤光栅轴向应变在线性变化范围内,该传感器测量折射率时不受应力与温度变化的影响.折射率液在1.4298～1.4479范围内,该传感器的折射率测量分辨率为0.0001.     

Nd:GGG晶体折射率和折射率温度系数的测量

利用自准直法,在303～443 K温度范围内,用0.473、0.633、1.064、1.319和1.338 μm等波长测量了Nd3 :Gd3Ga5O12(Nd:GGG)晶体的折射率,得到了上述波长的折射率温度系数和测量温度范围内修正的Sellmeier方程的常数.用色散方程和折射率温度系数表达式,计算了相应温度下在0.473～1.338 μm波段内任意波长的折射率及折射率温度系数.     

基于气象探空数据计算的大气折射率误差分析

大气折射率测量,对无线电测控系统的电波折射误差修正是至关重要的.大气折射率剖面可根据气象探空仪测量得到的大气温度、气压和湿度剖面数据计算,由于探空仪测量结果包含有系统误差和随机误差,导致计算出的折射率总误差不仅与离地面的高度有关,还与施放探空仪的地点和测量时段有关.仿真结果得出,采用GZZ-59型和GZZ2-1型气象探空仪测量数据计算大气折射率剖面的总误差有时可达5N.     

基于实时监测的激光外差干涉仪闲区误差自动补偿

针对目前激光外差干涉实时测量中,由于现场工作环境的限制,无法对闲区误差进行实时自动补偿的问题,提出了一种基于实时测量闲区值和折射率值的闲区误差补偿方法.该补偿方法以激光测距仪为主体,结合偏振片、偏振旋转器对闲区长度值进行测量,利用空气折射率测量仪获得测量过程中的空气折射率数值,并根据终端修正原则,取每次测量开始和结束时的折射率数值与清零时的闲区值对干涉测量结果进行修正.可有效降低实时测量中由折射率变化所引起的闲区误差对测量结果的影响,实验表明,本方法在折射率变化2.7×10-6,闲区值为100 mm的情况下,对HP5528干涉系统进行补偿后使零点漂移最大值从300 nm减小到30 nm.     

测量云母双折射率的波长调制补偿方法

根据云母折射率的色散关系和相位延迟随波长变化关系,给出了一种测量双折射率比较精确的方法.通过测量云母材料的厚度和相应厚度情况下作为λ/4波片使用所对应的波长,利用相位延迟与波长及厚度函数关系式直接求得云母的双折射率.该方法简便,测量精度达到10-5量级.     

测量气体折射率的高Q微波谐振腔设计

常规方法一般无法对气体折射率参数进行精确测量,利用高Q微波空腔谐振器来实现对气体折射率的精确测量是一种好方法.一般微波谐振器都是闭合腔,为了测量空气的折射率,必须把谐振腔设计成两端开孔的高Q谐振腔,以保证空气的正常通过和折射率测量的精度.本文给出了能够精确测量气体折射率仪器的主要部件--高Q微波空腔谐振器的设计方法.     

基于光纤折射率传感原理的溶液密度测定方法

提出了一种新颖的基于光纤折射率传感原理的溶液密度测定方法.适用于已知溶液中溶质成分时密度的测量.分别测定了 NaCl和KNO3溶液在恒定温度(20℃)下不同浓度时的折射率,与溶液的密度进行对比研究发现.溶液折射率与密度成线性关系,只要测得溶液的折射率就能测定溶液的密度.应用本方法对NaCl和KNO3溶液分别进行密度测量...     

基于磁光效应的矢量磁场测量方法研究

用麦克斯韦方程推导了光传播的方向与外磁场为任意方向时各向同性介质中双折射率Δn的大小.推导过程和结果表明在外磁场作用下,各向同性介质出现了双折射现象.总的双折射率的平方为科顿-莫顿效应所引起的双折射率平方与法拉第效应所产生的圆双折射率平方和.结果表明可以用磁光效应来测量矢量磁场,同时也给出了用磁光效应测量矢量磁场的四光路测量法,计算了系统的输出结果.     

人体组织光学穿透深度和折射率的测量

给出了人体组织光学穿透深度和折射率测量技术和两组实验结果.作者开发了一种测量光学参数的新方法,这种间接测量法用漫射理论的解结合Monte Carlo模拟的一个结果,通过测定组织体表面漫反射率和体内光能流率分布计算出人肺癌组织和正常组织的光学衰减系数和穿透深度,分别获得了406.7～415.4 nm,632.8 nm和676 nm激光辐射下离体肺样品的测量和计算结果.此外,我们已经开发出一种基于全反射原理测量生物组织折射率的简便方法.该法的主要优点是消除了组织体强散射的影响,适合于小样品和高精度测量.作者测量了不同年龄、性别和肤色的皮肤折射率,这是活体人组织折射率的第一组数据.皮肤的测量结果表明该测量方法是有用和可靠的.(OF7)     

7.5 mol-% Nb:KTP晶体折射率温度系数的表达式

基于不同温度下主折射率的测量结果,报道了7.5mol-% Nb:KTP晶体作为波长函数的折射率温度系数的表达式.利用该式可以计算539.75～1079.5nm波长范围内7.5mol-% Nb:KTP晶体的折射率温度系数.计算结果与测量结果具有较好的一致性.     

聚合物复合薄膜DR13/PMMA的制备及其光学特性

薄膜的厚度、折射率和传输损耗等参数在电光系数的确定和光波导器件的设计和制作过程中都是重要的参考数据。采用旋涂法制备了三种不同质量比的偶氮化合物染料分散红13(DR13)与聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合薄膜;利用分光光度计测量样品的吸收光谱;利用棱镜耦合仪测量了薄膜的厚度和折射率,并对不同波长下的折射率进行拟合得到折射率色散曲线;采用视频摄像技术研究样品的光传输特性,利用自己编写的计算机程序来处理其实验结果。DR13/PMMA复合薄膜在300nm和500nm处有两个大的吸收峰,而在其他波段,尤其是在通信波段没有明显吸收。薄膜的膜厚大约为1~2μm,其折射率随着质量比的增加而增大,随着激光波长的增大而降低,膜厚和折射率的误差分别为3.2×10-1μm和1.5×10-3。三种质量比(10%,15%和20%)的薄膜传输损耗分别为1.5269dB/cm,2.7601dB/cm和3.6291dB/cm,可以看出随着DR13质量比的增大,光传输损耗也逐渐增大,即DR13的含量对于传输损耗的影响较大。     

SiO2薄膜折射率的准确拟合分析

精确的光学常数对于设计和制备高品质的光学薄膜非常重要,尤其是那些光学性能对折射率变化敏感的薄膜。SiO_2是一种常用的低折射率材料,因与常用基底折射率相近使其准确拟合有一定难度。实验通过离子束溅射制备了SiO_2单层膜。考虑测量时的误差和基底折射率的影响,采用透射率包络和反射率包络得到了SiO_2的折射率,并用所得折射率进行反演来对这两种途径在实际测量拟合过程中的准确性进行比对。分析表明,剩余反射率在实际的测量过程中误差更小,直接用测量镀膜前后基片的剩余反射率值可以更简便更准确地得到SiO_2的折射率,能达到10~(-2)的精度。     

一种简便的测量薄透明体折射率的方法

提出了一种比较巧而简便的测量薄透明体的折射率的方法，即利用同一个楔形盒装入两种样品，一为待测样品，另一为易测折射率的透明液体参照物，将楔形盒置于迈克尔逊干涉仪光路中。利用对比，可较大地简化步骤，减少烦杂计算，从而较快地得到良好结果。用此方法测量了某聚合物分散液晶的折射率，与用其他方法得到的结果相符。实验表明该方法有便于操作、成本低、效率高等优点，对薄透明体或其他材料的折射率测量具有一定的参考实用价值。     

一种简便的测量薄透明体折射率的方法

提出了一种比较巧而简便的测量薄透明体的折射率的方法,即利用同一个楔形盒装入两种样品,一为待测样品,另一为易测折射率的透明液体参照物,将楔形盒置于迈克尔逊干涉仪光路中。利用对比,可较大地简化步骤,减少烦杂计算,从而较快地得到良好结果。用此方法测量了某聚合物分散液晶的折射率,与用其他方法得到的结果相符。实验表明该方法有便于操作、成本低、效率高等优点,对薄透明体或其他材料的折射率测量具有一定的参考实用价值。     

基于显微数字全息的生物薄膜折射率的测量

提出了一种基于显微数字全息相位重构图像的生物薄膜折射率的简便测量方法。利用角谱法对生物薄膜的显微数字全息图像进行重构,得到其复振幅分布,从中获得激光通过生物薄膜后的相位变化与薄膜厚度、薄膜中液体的折射率及薄膜折射率间的定量关系。通过等厚干涉和阿贝折射仪测得膜的厚度与液体的折射率,再从定量的相位变化中获得生物薄膜的折射率。以洋葱内表皮细胞层折射率的测量为例,进行了相应的实验验证,得到了波长为632.8nm下的折射率。理论与实验均表明,该方法是有效和切实可行的。     

电子束蒸发沉积工艺条件对ZrO2薄膜性能的影响

在电子束蒸发沉积制备ZrO2薄膜的过程中，采用石英晶体振荡法监控膜厚和沉积速率。用NKD7000分光光度计测量了ZrO2薄膜的折射率和膜厚，用原子力显微镜分别观测了不同工作气压和沉积速率下薄膜的表面形貌、均方根粗糙度。结果表明，随着工作气压的升高，膜层的结构变疏松，薄膜的折射率和均方根粗糙度都随之减小。随着沉积速率的增大，膜层的结构变致密，薄膜的折射率和均方根粗糙度都随之增大。并且从工具因子(TF)的角度得到了证实。实际镀膜过程中应该根据激光薄膜的应用需要选用合适的工艺条件，在允许的均方根粗糙度范围内提高膜层的结构致密性和折射率。     

线性共蒸法制备渐变折射率薄膜的光学特性分析

利用德鲁德理论和洛伦兹一洛伦茨理论，从介电常数分析人手，探讨了混合介质膜的折射率表达式，给出利用双源共蒸法镀制的渐变折射率薄膜在混合介质膜的总沉积速率恒定、两种膜料的单分子大小近似相等和沉积速率均为线性变化时的折射率表达式；从正变和负变、单周期和多周期、不同的周期数和不同的单周期厚度几个方面对渐变折射率薄膜的光学特性进行了模拟分析和讨论；对渐变折射率薄膜的实现、应用以及实验制备中有待进一步解决和处理的问题进行了讨论。     

八羟基喹啉镉薄膜制备及其光学特性

用真空蒸镀方法,在玻璃衬底上制备了衬底温度不同的八羟基喹啉镉薄膜.XRD分析表明,八羟基喹啉镉薄膜呈多晶态,且衬底温度越高,衍射峰越强,薄膜的结晶性能逐渐变好,结晶晶粒尺度也越大.AFM研究表明,衬底温度升高,薄膜表面形貌越均匀有序,质量变好.MM-16相调制型椭圆偏振光谱仪研究发现,衬底温度升高导致反蒸发增强,薄膜生长速率减小,随着入射光波长的增加,薄膜的折射率和消光系数逐渐减小.随着衬底温度升高,因薄膜晶粒尺度增大,折射率和消光系数也增大;并给出了它们的变化范围.     

三氧化钨薄膜的红外发射率调制技术

研究了利用载流子对材料表面的红外发射率进行调制的方法.根据电磁波理论,讨论了物体表面的发射率与折射率的关系,折射率大的物体发射率低.物质的折射率与其中的载流子浓度有关,通过控制载流子的浓度可以对材料的发射率进行调制.以磁控溅射方法在ITO玻璃上制备了氧化钨薄膜.利用电化学方法对三氧化钨薄膜进行了H+离子和电子的注入和抽...     

PECVD法氮化硅薄膜制备工艺的研究

采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）在单晶硅衬底上制备了氮化硅薄膜,分别使用膜厚仪、椭圆偏振仪等手段对薄膜的厚度、折射率等参数进行了表征。研究了硅烷氨气流量比、极板间距等工艺参数对氮化硅薄膜性能的影响,发现当硅烷氨气流量比增加时,薄膜厚度和折射率均随之增加,并发现退火工艺可以有效降低氮化硅薄膜的氢氟酸腐蚀速率。