极坐标激光直写技术制作微结构

简述了极坐标激光直写技术原理,并利用该技术研究了在铬板、光刻胶版表面制作微 结构的工艺,制作了光栅、非涅耳透镜、曲面衍射透镜、平面连续微结构衍射透镜掩模以及基于MEMS技术的微型太阳敏感器光学掩模。     

反射条结构激光再结晶SOI的微结构研究

用平面和横断面电子显微术研究了反射条结构激光再结晶ＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）的微结构和微缺陷，实验观察表明，正常工艺条件下，经激光再结晶处理后硅膜可分为三个不同的区域：中间为单晶区，膜面取向为［１００］；两侧为再结晶大晶粒区；最外侧为尚未再结晶的多晶区．当工艺条件不适当时，在＂单晶区＂中存在亚晶界和大角晶界；在＂单晶区＂两侧，有排列整齐的１８０°微孪晶，孪晶面为｛１１１｝．再结晶大晶粒的取向没有规律性，多晶区由具有明显织构的柱状晶组成，文中讨论了缺陷出现的原因．     

微透镜阵列用于线列红外探测器的研究

采用离子束刻蚀制备了线列长方形拱面熔凝石英微透镜阵列，用准分子激光扫描消融法淀积了性能均匀而且稳定的ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜，用湿法刻蚀制备了超导薄膜器件，用微透镜阵列与超导薄膜器件耦合构成组合式红外探测器。     

用于红外激光防护的VO2薄膜的研究进展

二氧化钒（VO2）薄膜由于具有优异的热致变色性能已成为激光防护材料领域的研究热点.本文综述了国内外VO2薄膜的研究进展,对VO2薄膜的主要制备方法、用于红外激光防护的原理及防护波段进行了探讨,并总结了用VO2薄膜实现激光防护所面临的问题.     

多波段激光防护塑料的研究

研究了多波段激光防护塑料的组成、物性及制备技术，对其进行的防激光测试结果表明该激光防护塑料能见度高，对紫外、可见、红外波段的激光有较好的防护性能     

激光产生图案用于微光学元件加工

利用激光产生的图样(LPG)可以制成任意连续的表面凸纹结构,其中包括衍射透镜,衍射光栅,输出光栅和相位片等.其应用范围涉及成像系统、激光机械加工、光纤耦合、显示、机加观察和校准等方面的色差矫正.LPG还可以用来制作光学接口方面应用的微型透镜列阵、微型柱面镜列阵和光束偏转列阵等,可以大大地提高太阳能电池和波前传感探测器的效率.     

强度防护型激光防护机制

论述了非线性吸收、非线性折射、非线性散射等基于非线性效应以及基于相变效应的激光防护机制,分析了每种防护机制的优势和局限,指出了强度防护型激光防护技术的发展趋势。     

二氧化钒薄膜对红外脉冲功率激光的智能防护分析

VO2是一种固态热致变色材料,它的晶态结构可以在半导体-金属-绝缘体之间可逆转变。介绍了VO2的相变特性,研究了氧化钒的相变机理。根据激光对光电探测器的损伤机理,研究了氧化钒薄膜对红外脉冲功率激光的智能防护。当CO2脉冲激光照射到HgCdTe红外探测器上时,其热传导深度为0.32~3.2μm,远小于其吸收深度100μm。依据此对VO2薄膜防护的HgCdTe红外探测器的温升进行了计算和分析。结果表明,当一束激光照射VO2薄膜防护的探测器时,VO2薄膜可以在激光对探测器造成损伤之前完成相变,从而可以保护探测器。VO2薄膜可以用于探测器针对强激光的智能防护。     

激光防护技术新进展

较全面地论述了激光防护的必要性、任务、要求和最新进展。     

激光防护材料的研究进展

文中主要总结了激光对人眼及光电传感器的威胁,详细综述了激光防护原理和激光防 护材料的研究现状,提出了激光防护材料的发展趋势。     

近红外波段激光防护塑料的研究

以甲基丙烯酸甲酯为基质,掺杂金属有机窄带激光吸收剂,制得了淡青色近红外波段激光防护塑料,对其性能进行了测试,结果表明：该激光防护塑料可见光透过率高,可防近红外波段的激光（780nm-1500nm）,抗激光破坏能力强,稳定性好。     

中波红外弹载共形光学系统研制

以优化系统整体性能为目的,针对弹载跟踪系统,设计了一种基于共形光学整流罩的红外光学系统。首先,根据载弹信息,通过数值仿真计算及相关验证风洞试验,得到共形整流罩外曲线;通过优化分析,得到整流罩内曲线。应用Wassermann-wolf方程,结合Zernike多项式像差分析方法,设计两片固定式校正片,用于校正共形整流罩带来的附加像差。选择F=2的制冷型中波红外探测器,设计折反式成像光学系统,通过ZEMAX软件优化共形光学整体系统,并进行了公差分析。共形光学系统焦距120 mm,冷阑效率100%,设计传函在各视场范围内均大于0.6,公差分析后,均大于0.4。通过成像测试试验,结果表明,共形光学系统成像质量良好,满足跟踪设备对光学成像系统的要求。     

一种激光与红外复合光学系统设计

介绍了一种半主动激光与长波红外共口径复合光学系统。光学系统采用折反式光路结构,半主动激光系统与长波红外系统在主反射镜处实现共口径复合。利用反射元件无色差的特性,可以有效地实现两种波段的共口径共光路传输。经过主次反射镜反射后,两种波段的入射光通过分光器件高效地实现分离,分别进入各自探测器中,实现了复合光学系统设计。通过采用折反式光路,结构保持了相对紧凑;前段望远物镜系统采用卡塞格林式反射系统,具有无色差的优点,同时避免了选用价格昂贵的宽波段透光材料,实现了成本控制。     

红外探测器用蓝宝石滤光片焊接工艺研究

针对某型号探测器组件上用的Al2O3蓝宝石滤光片与可伐冷头钎焊的成品率低、后期失效问题突出等问题展开研究,找到了影响滤光片焊接成品率的几个关键因素,并针对这些因素提出解决方案,并通过一系列环境试验验证其可靠性,大幅提升了宝石窗口密封焊接工艺成品率。     

大容差中波红外激光通信终端光学天线研制

为了降低激光通信光学系统公差要求,节省研制成本,减小大气散射对激光通信链路的影响,采用波长工作在大气窗口的中红外激光器作为激光通信光源,研制了与之匹配的中波红外激光通信终端光学系统。首先,利用激光通信能量链路传输方程,根据中波红外激光器光束参数和接收端探测器灵敏度,计算出光学天线口径、发散角等设计参数,并给出激光通信收发光学系统波像差要求。接着,利用ZEMAX软件进行了中红外激光通信收发光学系统的设计与公差分析,对两系统进行了加工、测试,完成了系统研制。测试结果显示,中红外激光通信发射光学天线光学传递函数与理论值最大偏离9.3%,接收光学系统波像差RMS为0.075λ (λ=4.7 μm),满足设计要求。结果表明:采用中红外激光作为激光通信光源可降低光学天线的加工装调难度。     

红外激光窗口KCl多晶材料的制备和性能

采用热锻工艺,可得到用于红外激光窗口的致密多晶KCl,它基本上不改变原单晶的光学特性,机械强度取决于热锻工艺参数。该材料用作激光窗口,能避免单晶中存在解理。     

空间激光通信光学系统中近红外激光高反射膜的研制

针对空间激光通信光学系统在800±5 nm和1550±5 nm收发效率大于98%的要求,采用Essential Macleod膜系设计软件结合物理气相沉积设备,在微晶玻璃上完成了空间激光通信光学系统中近红外反射膜的研制。提出行星夹具补偿挡板的修正方法,可将口径300 mm基片的薄膜厚度均匀性提高至99%。利用Lamda1050光谱仪测试了反射镜的光谱曲线,结果表明所研制的膜层在800±5 nm和1550±5 nm处反射率均值分别为99.3867%和99.1717%,满足技术指标要求。对实验样品开展了面形、附着力和高低温等环境适应性试验,试验结果满足空间激光通信光学系统使用要求。     

Polarization-maintaining optical fibers used for a laser diode redundancy system in a submarine optical repeater

Polarization-maintaining optical fibers are developed for installation in a submarine optical repeater. These fibers preserve the polarization of light emitted from laser diodes (LD's) to a single-mode fiber through a light-switching coupler. Crosstalk of less than -30 dB in a 1-m length of these optical fibers, called PANDA optical fibers, is achieved with a bending radius greater than 10 mm, twists of less than 60 turns, and tension of less than 3 kg, and ambient temperatures of-20-80degC. The mechanical strength of these fibers is the same as that of single-mode fibers.     

红外探测器光学系统滤光膜的研制

为了提高红外探测器的灵敏度,针对红外探测器元件滤光膜的技术要求,采用Si和YbF3的膜料组合,依据薄膜理论,设计干涉截止滤光膜,满足了3个波段对光学性能的要求,并且在实际制备过程中优化了工艺参数,包括温度、蒸发速率以及离子源辅助沉积参数。通过多次实验研究,对设备的本身误差进行分析修正,提高了膜层厚度控制精度,在蓝宝石基底上成功镀制了1 064 nm透射率为91.5%、1 200～2 900 nm平均反射率大于97%、3 000～5 000 nm平均透射率为93%的3波段干涉截止滤光膜,给出了综合测试结果和实测光谱曲线。     

高强度硫系玻璃微结构光纤研究

针对硫系玻璃微结构光纤缺少有效制备方法的问题 ,本文选用可塑性较好的Ge₂₀Sb₁₅Se₆₅硫系玻璃,利用自制的硫系玻璃挤压机制备了多孔硫系玻 璃微结构光纤(CGMOF)。利用红外热像仪以及傅里叶红外光谱仪测试了挤压前后玻璃的红外 透过性能、根据不同厚度玻璃片的透过谱,计算了挤压后玻璃的光学损耗特性。利用扫描电 子显微镜观察拉制光纤的横截面,测试了光纤的直径。分析结果表明,挤压后的硫系玻璃的 红外透过 率和损耗较挤压前没有显著的变化。挤压前后的硫系玻璃在10μm处的光学损耗分别为0.25dB/cm和0.27dB/cm。利用与硫系玻璃具有相近软化点的塑料(PES)聚合物作 为 光纤的保护层,光纤的抗拉强度是标准石英光纤的1.45倍,显著提高了CGMOF的强度。