低温激光退火多晶硅薄膜的光学常数研究

用分光反射光谱(SR)和分光椭偏光谱(SE)来分析低温激光退火多晶硅薄膜的光学特性。利用多层光学和Braggeman有效介质近似模型(B-EMA),对薄膜光学常数和结构参数(膜厚度,表面粗糙度和非均匀性)的退火功率依存关系进行解析。解析结果表明,有一个临界退火功率存在。退火达到这个功率时,多晶硅薄膜的光学常数非常接近单晶硅。由于受增大晶粒尺寸影响,在这个功率时,薄膜表面粗糙度和非均匀性也显示了一峰值。在整个退火区域,膜厚度有大约8%变化。     

求非均匀体系微粒光学常数的透射法

结合精确Ｍｉｅ散射理论及光学常数色散Ｋ－Ｋ关系，利用具有某一粒径分布的稀相，非均匀微粒弥散系的透射比光谱，反演微粒的光学常数。研究了反问题方法的多值性，并讨论了该方法的适用范围，分析了粒径分布函数偏差，非均匀弥散系的均匀似及透射比误差及对反演结果的范围。     

一种研究不均匀介质中激光传输的新方法

为了解决非均匀介质中的光传输问题,利用光学相位共轭波的时间反演特性,实现了对克斯林衍射积分公式的改进.并通过改进后的计算方法对均匀及非均匀介质中的光传输进行了数值模拟.模拟结果表明,该方法能够实现计算非均匀介质中的衍射场的近场分布的计算.这一结果对高功率激光系统中的传输模拟和参数优化等问题是有帮助的.     

描述银微粒-透明介质组成的非均匀介质的光学和光谱性质的等效洛伦兹振子理论

本文介绍我们导出的描述银微粒-透明介质组成的非均匀介质的光学和光谱性质的等效洛伦兹振子理论公式。这种理论公式具有物理意义明显、直观和简单等优点。本文研究的非均匀介质是银微粒-透明介质系统。这种非均匀介质的典型例子是一种新型的全息存贮介质,它是利用稀释显影处理的特殊的卤化银全息片。这种记录介质具有     

大气中的光学涡旋及其传播

光学涡旋在大气中的产生和发展是光波大气传输中的新现象,对光电工程应用具有潜在的重要影响和应用前景,从光场的相位奇性出发,讨论了光学涡旋的起源、形态,介绍了利用数值模拟方法获得的几种光学涡旋及其组合在均匀介质和非均匀湍流介质中的传播特征.讨论了湍流大气中光学涡旋的产生和发展以及光学涡旋拓扑荷的传递问题.分析了光学涡旋对激光大气传输相位校正的影响.指出了利用光学涡旋传播动力学特征的几种可能的应用工作.     

用光谱法研究砷离子注入硅的退火

<正> 近年来,有一些工作研究用椭偏光法测定离子注入硅.这些都是在单一波长下进行测量的.但是,离子注入损伤只在样品表面一薄层内,即使均匀光吸收介质层(相当于高注入剂量情况),也有折射率n、消光系数k和层厚d待求.莫党等近来发展了一种测定离子注入硅的椭偏光谱法,测定各波长的椭偏参数,然后用分区法对均匀吸收介质层模型进行计算,不必用剖层法配合,可求出d和光学常数的色散关系.在此基础上     

国外资料索引

虽然近几年来已看到光学涂层在理论上和实践上都有相当进展,但是这种进展有时会因所观察到的光学性能和理论上预计性能之间有矛盾而受到阻碍。就介质涂层来说,这个问题常可归因于对涂层的不适当描绘,如:理想均匀性的、各向同性的、不吸收的薄膜,但在实际上很少证明为如此。本实验室和其他实验室已研究了介质薄膜的光学特性与理想薄膜不相同的程度,本文打算对非均匀性和吸收这两个方面给以评述。     

高斯光束通过非线性梯度折射率透镜的传输特性

基于无像差自聚焦理论,使用ABCD定律导出了高斯光束在非线性梯度折射率介质中的解析传输公式。采用矩阵光学方法研究了高斯光束通过非线性梯度折射率透镜的传输特性。结果表明,介质的非线性性和非均匀性、激光功率及入射光束参数影响其传输特性。     

极薄薄膜光学特性与微结构的研究(Ⅰ)——光学常数和微结构的联系

本文利用衰减全反射(ATR)技术研究了极薄金属膜(Ag和Al)以及极薄介质膜(ZnS和SiO_2)的光学常数随膜厚的变化规律,并从等效洛伦兹振子原理和Maxwell-Garnett理论出发,得到了极薄金属膜的微结构参数,从而揭示了成膜过程中微结构变化与光学常数变化的关系。本文还分析了束缚态电子对金属膜光学常数的影响。     

新书介绍：《张量光学》

新书介绍：《张量光学》最近杭州大学出版社出版了林强、王绍民教授合写的专著《张量光学》。光学中的张量往往出现在非均匀、各向异性介质和非对称光学系统中。这本专著涉及到光学成象系统、干涉光学系统、衍射光学系统、激光束光学、付里叶光学等近代光学领域，书中大部...     

Propagation of Cladded Inhomogeneous Dielectric Waveguides

An approximate theory on the propagation of modes in an arbitrarily inhomogeneous optical waveguide embedded in a homogeneous medium is presented. Simple formulas are given, whereby the propagation constants can be determined assuming that the analytic solution is known in the absence of cladding. The results obtained applying the theory to a truncated parabolic-index profile are shown to be in good agreement with those obtained by the rigorous analysis. The theory is also applied to the propagation of TE and TM waves in truncated near-parabolic-index media.     

Electromagnetic Waves in Toroidal Vessels of Arbitrary Cross Section Filled with Radially Inhomogeneous Dielectric Medium

In this paper, analytical solutions of Maxwell's equations in cylindrical coordinates are presented for toroidal resonators filled with homogeneous or inhomogeneous unmagnetized plasma or another dielectric medium. It is shown that the electromagnetic boundary conditions valid on a conducting toroidal surface of arbitrary meridional cross section can be satisfied by the general solution since the general solution contains an infinite set of arbitrary constants. A method is given to show how these constants and the eigenfrequency of the resonator can be calculated for a given cross section of the toroidal vessel.     

A Perturbation Method for the Analysis of Wave Propagation in Inhomogeneous Dielectric Waveguides with Perturbed Media

This paper presents a perturbation method for determining the modes and the propagation constants of TE and TM waves in inhomogeneous dielectric waveguides whose index distributions depart from well-known profiles; e.g., a parabolic profile for which exact solutions can be obtained. Applying the variable-transformation technique to the wave equations, the wave-equation problem is transformed into the related-equation problem. The approximate solutions of the wave equations are obtained solving the related equation. The method is applied to the analysis of lower order mode propagation in a near-parabolic-index medium. The first-order field functions and the second-order propagation constants are given.     

热蒸发紫外LaF3薄膜光学常数的表征

薄膜光学常数的精确测定对于设计和制备多层薄膜具有重要意义。在JGS1型熔融石英基底上,采用热蒸发沉积方法制备了不同厚度的LaF3单层薄膜样品,利用光度法来获取弱吸收薄膜和基底的光学常数,计算得到其在185～450nm范围内折射率n和消光系数k的色散曲线。实验结果表明,当膜层厚度较薄时,LaF3薄膜折射率表现出不均匀性现象。随着薄膜厚度的增加,薄膜折射率不均匀性减小。在求解过程中选用不均匀模型后,拟合结果与实际测试光谱曲线吻合得很好,提高了薄膜光学常数的计算精度。     

Scintillation reduction of a focused laser beam in a turbulent wind tunnel

Theoretical reduction in intensity fluctuations of a focused laser beam propagating through a randomly inhomogeneous medium was qualitatively examined in an experiment in which intensity fluctuations were observed near the focus of the optical system used. A wind tunnel was used to produce the randomly inhomogeneous medium.     

基于一维非线性光子晶体结构的全光信号处理

考虑具有非线性层结构的一维光子晶体结构,应用非线性介质的传输矩阵算法,建立了电磁波传播特性的理论分析模型,得到了其电磁场的平面波解,给出了数值实现方案.研究表明,该方法可以精确地模拟一维非线性介质的传输行为,简洁有效地给出一维光子晶体的光学双稳态特性.     

Analysis of Wave Propagation in Inhomogeneous Dielectric Slab Waveguides

The propagation characteristics of the guided modes in an inhomogeneous dielectric slab waveguide are analyzed by tbe regularized WKBJ method. The corrected propagation constants of the guided modes in a near parabolic index medium are derived in analytic form. The effects of the refractive index profile and the homogeneous cladding on the guided modes can be expressed in terms of the mode indices and evaluated numerically.     

含增益缺陷层的1维三元光子晶体特性研究

为了设计出具有特殊光学特性的晶体,在不考虑色散的基础上,采用传输矩阵法对缺陷层为增益介质的1维三元光子晶体的光学特性进行了理论分析和数值模拟,主要研究了在0.242μm处能获得最大光放大时所对应的增益介质的厚度及光学常数,并讨论了当中心波长变化时的光放大特点。结果表明,当中心波长为0.3μm时,中心波长两侧存在着对应的禁带,改变缺陷层厚度及光学常数对该带隙结构的影响很小;但通带边0.242μm波长处获得很强的光放大。这一结果为今后获得具有所需特征缺陷的光子晶体提供了理论指导。     

New property of the stability diagram for curved-mirror resonators

Stable and unstable configurations for a curved-mirror optical resonator containing an inhomogeneous focusing medium have been computed on the basis of ray theory. These computations indicate the existence of six distinct regions on the stability chart of Boyd and Kogelnik. Most significantly, resonators initially within three of the regions become more stable, and those within the three remaining regions less stable, when perturbed by focusing effects due to a (convergent) inhomogeneous medium.     

用改进的Kirchhoff方法重构非均匀介质中缺陷形状

首先导出了非均匀介质中散射体散射截面的表达式,对含不相关散射体及含相关散射体的非均匀介质中的克拉茂-克朗尼希(Kramers-Kronig)关系的相值进行量化;并以变化的频率为桥梁,引入相速度构造非均匀介质中的二维Kirchhoff近似公式;最后通过实验的方法获取数据。应用此公式对非均匀介质中的缺陷形状进行重构,重构的结果反映了理论公式的可行性。