金属纳米颗粒阵列等效薄膜的光学性质研究

基于Maxwell—Garnett(M-G)有效介质理论,建立 了研究金属纳米不连续薄膜光学性质的理论 模型,对半球形纳米颗粒在等效薄膜中的体积分数和纳米尺度效应提出修正处理; 给出了可见光区附近Au纳米颗粒等效薄膜的有效相对电容率和光学常数随波长变化的结果, 并 获得薄膜的光反射率、透射率和吸收率随膜纳米尺度的变化谱。计算结果表明,金属纳米等 效 薄膜有效电容率和光学常数随纳米尺度增大而增大,谱峰出现很小的红移。进一步发现,纳 米尺 度越小,光的反射率和吸收率越小,但透射率越大,峰值位置随纳米尺度增大有小量红移, 结果与实验相符。     

双金属层表面等离子体共振传感器灵敏度优化

为了优化表面等离子体共振传感器的灵敏度,基于薄膜光学理论,分析了银-金双金属层表面等离子体共振传感器的反射率和灵敏度随金属薄膜厚度变化的规律。发现在满足共振角反射率小于1%的条件下,银膜和金膜厚度存在一定的取值范围; 在此厚度范围内,传感器的灵敏度随着金属薄膜（银膜与金膜）厚度的增大而提高,灵敏度增量最大可达5°/RIU。结果表明,在保证一定共振角反射率的前提下,可通过增加双金属层中金属薄膜的厚度提高双金属层表面等离子体共振传感器的灵敏度。     

WO3薄膜的后氧处理及其红外反射率研究

本文采用“改进电沉积法”制备ＷＯ３薄膜,并研究了该薄膜的后氧处理方法,以及后氧处理条件对薄膜的电化学特性,尤其是红外反射率的影响。结果表明,经该方法处理过的薄膜,其红外反射率调制能力提高８％。     

真空紫外光学薄膜及薄膜材料

概述了真空紫外(VUV)波段光学薄膜及薄膜材料的研究进展,金属Al膜因到短至80nm还能提供较高的反射率而得到普遍关注,在高真空和30 nm/s左右沉积速率下沉积了保护层的金属Al膜在157 nm处反射率可达90%.介质氧化物薄膜机械应力小,环境稳定性比氟化物薄膜好,在190 nm以上波段应用较广泛,但在180 nm以下波段吸收大大增加而应由氟化物薄膜取代.氟化物薄膜带宽大、吸收系数小,沉积了致密SiO2保护层的氟化物高反膜,在中心波长180 nm处可得到接近99%的反射率,而且膜系的稳定性和抗激光损伤也大大提高.氟化物减反膜在157 nm处可得到0.1%以下的反射率;到目前为止氟化物薄膜最好的沉积工艺是电阻热蒸发.     

衬底和退火处理对NiFe薄膜瞬时反射率的影响

用磁控溅射法制备Ni_(80)Fe_(20)薄膜,用中温管式炉对NiFe薄膜进行500℃退火处理,用X射线衍射(XRD)仪对退火后的薄膜进行结构分析.运用飞秒激光泵浦-探测技术研究了衬底和退火处理对NiFe薄膜瞬时反射率的影响.实验结果表明:硅片和K9玻璃衬底对20nm厚NiFe薄膜的瞬时反射率曲线影响较小,对40nm和60nm厚NiFe薄膜的瞬时反射率曲线影响较大;经退火处理后的NiFe薄膜的瞬时反射率曲线由小于5ps的时间尺度和大于5ps的时间尺度两部分组成.     

在线X射线反射率监测系统

X射线技术在薄膜分析中具有重要作用。小角度X射线反射率检测是不透明材料、金属薄膜和多层结构的唯一非破坏性分析方法。但是,一般的薄膜分析X射线系统均为非在线测量,即只能在薄膜淀积工艺完成之后才进行测量。 目前已有一种新型的在线X射线反射率监测系统问     

在线X射线反射率监测系统

X射线技术在薄膜分析中具有重要作用。小角度X射线反射率检测是不透明材料、金属薄膜和多层结构的唯一非破坏性分析方法。但是,一般的薄膜分析X射线系统均为非在线测量,即只能在薄膜淀积工艺完成之后才进行测量。     

利用同步测量研究二氧化钒薄膜的电学与光学相变特性

利用射频磁控溅射方法在蓝宝石衬底上制备了氧化钒薄膜,X射线衍射的测量结果表明薄膜的主要成分是多晶二氧化钒.实现了二氧化钒薄膜半导体-金属相变过程的电阻和五个不同波长下薄膜反射率的同步测量.实验结果表明,电学和光学测量都在相变过程中出现回滞曲线,但是二者的表现形式有明显差别.当用光学方法探测时,同一次相变过程中不同区域的反射率曲线几乎完全重合,证明了薄膜样品的均匀性.     

用VO2反射镜对激光振荡脉冲前沿整形

１　引言　　以二氧化钒（ＶＯ２）为基础的可变反射率反射镜对中红外区（λ＝３～１１μｍ）激光振荡的控制是有前途的。ＶＯ２反射镜反射率的变化是在温度变化时依靠ＶＯ２薄膜中的可逆半导体－金属相变产生的［１］。ＶＯ２化学计量薄膜的反射率在它的温度由５５°Ｃ变化到７０°Ｃ时由Ｒｍｉｎ≈１８增加到Ｒｍａｘ≈８０（λ＝１０．６μｍ）。通常为了有效地控制激光振荡要求反射率变化范围大,因此ＶＯ２反射镜和空间调制器制成多层干涉薄膜形式,其中ＶＯ２膜是控制元件［２］。多层ＶＯ２反射镜在３～１１μｍ光谱区的反射率可…     

基于椭偏成像光路和表面等离子体共振效应的金属薄膜参数测量方法研究

提出了一种基于椭偏成像光路和表面等离子体共振效应的金属薄膜参数测量方法,在椭偏成像光路中采用p偏振光在金属薄膜与空气界面产生表面等离子体共振效应,利用不产生表面等离子体共振效应的s偏振光消除背景光的影响,得到表面等离子体共振吸收环垂直方向的归一化反射率曲线,数值拟合获得待测金属薄膜的薄膜参数,这种方法不需要求解椭偏方程,数据处理过程简单,求解速度快。实验中,基于该方法的测量结果与标准椭偏仪的测量结果基本一致,很好地验证了该方法的有效性。     

用于光激射器的光学涂层

激光的出现,除创立了一个新工业外,对传统的光学工业提出了一个紧迫的要求。过去,薄膜已用作用干涉滤光片、增透膜、金属反射镜以及干涉度量学用的介质反射镜。激光的三个特点——高峰値功率、单色性以及对反射率非常灵敏的增益——给薄膜工业提出了新的要求。     

工艺参数对新型AgInSbTe相变薄膜反射率的影响

利用磁控溅射法制备了一种新型AgInSbTe相变薄膜。分析了溅射气压和溅射功率对非晶态和晶态相变薄膜反射率的影响，结果表明不同溅射气压、功率下制备的相变薄膜的反射率具有明显差异，阐述了引起相变薄膜反射率变化的原因，并研究了蓝光(405nm)波长处相变薄膜反射率随溅射气压和溅射功率的变化规律。     

强吸收衬底上薄膜厚度和折射率的测量新方法

提出了一种同时测量强吸收衬底上薄膜厚度和折射率的方法。对生长于强吸收衬底上的透明薄膜,提出在该薄膜上镀一层薄金属,形成金属-薄膜-强吸收衬底的类波导结构。由于小角度入射光在强吸收衬底上具有较强的反射率,使该结构可容纳一系列共振模。利用自由空间耦合技术和导出的共振模模式本征方程,同时确定透明薄膜的厚度和折射率。实验中测量了硅衬底上制备的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜的折射率和厚度,测量的相对误差均小于10-3。该方法具有简便、可靠、可测量任意折射率薄膜的优点。     

基于柱面透镜Otto结构SPR效应的金属薄膜厚度测量方法

基于柱面透镜修正Otto结构产生的表面等离子体共振(SPR)效应,提出一种测量金属薄膜厚度的方法。该方法无需用s偏振光提取背景光强,可直接利用在p偏振光入射条件下得到的单幅SPR吸收图像拟合背景光强,进而得到竖直方向上的归一化反射率曲线。从而建立光学薄膜模型并拟合了反射率曲线,反演出待测金属薄膜的厚度参数。实验对一个纳米级厚度的Au膜样品进行测量,测量结果表明,Au膜的平均厚度与商用光谱椭偏仪的测量结果之差为0.1 nm,验证了该方法的有效性。     

低折射率薄膜光学参数的测量

借助高精度低反射率计和简单的数学处理,便能测出低折射率薄膜的折射率及其色散.     

高反射率光学薄膜的一种新设计方法

设计极高反射率光学薄膜必须考虑薄膜内电场强度分布对光损耗的影响。本文提出一种新设计方法用于既改善膜层内电场分布以减少薄膜的光损耗,同时又兼顾薄膜的反射率要求。该方法用薄膜的特征和矩阵直接计算场强和反射率,建立综合评价函数来兼顾场强分布和光学反射率的要求,利用计算机进行优化设计。而且该方法能灵活有效地按任意场强和反射率要求优化设计各种膜系。     

利用楔形薄膜干涉测定液体的折射率

介绍一种利用上下分界面反射率不同的楔形薄膜干涉测量液体折射率的方法，并进行了实际测量，且分析了产生误差的原因。该方法具有待测量少、简便易行、精度高等优点。     

高效红外反射偏振器的研究

文中给出了在低折射率透明基底上涂镀高折射率透明薄膜构成高效、Ｐ分量抑制的红外反射偏振器的实例。对于未被抑制的Ｓ偏振分量的反射率可达ＲＳ≥９５％,因此可以与金属基底的薄膜反射偏振器相比,并且避免了对升温的强迫制冷要求。同时研究了薄膜厚度、入射角及波长的微小变化（或误差）对于该偏振器消光率的影响。     

供固体激光器用自Q开关反射镜材料

二氧化钒(VO2)薄膜在温度Tt(接近340K)时,显示出半导体-金属相变。这种相变伴随着光学透射和反射的变化。本文利用薄膜厚度作为参数,实验确定了在高于或低于Tt(即300K和360K)的两种温度下的反射光光谱。然后计算了金属相的反射率Rm与半导体相的反射率Rsc的比值Kλ。在λ=1.06μm波长测得最大Kλ值的薄膜,用于钕玻璃激光器中作为反射镜。这种激光器产生了脉宽约为56ns的巨脉冲。     

可见光和红外波段测量多种光学性质的仪器

Langley研究中心研制成一种电光系统,能够测量固体或液体,如金属、半导体材料、薄膜、溶液等的多种光学特性,可以测量它们在可见光和红外波段的反射率、反射率比、透射率、吸收、折射率、吸收系数等。该系统在可见光和红外光谱区运转的特点是:入射角可以从12°连续改变到90°;偏振器可以连续转动;试样和基准自动比较。