光学薄膜及其应用

从光学薄膜干涉原理出发,说明了光学薄膜的工作原理。文中对减反膜、高反膜、分光膜、滤光膜等几种典型的膜系加以说明。文章最后对光学薄膜的制备加以简要介绍。     

光学薄膜的各向异性折射率

本文从光学薄膜的实际结构出发,根据电磁场理论,给出了光学薄膜折射率与光线传播方向的关系。     

软X射线波段的光学薄膜

由于正入射X光光学发展的迫切需要及超精细拋光与超薄多层膜制备技术的成就,适用于软X射线波段的光学薄膜已获得飞速发展并趋于成熟、走向市场。这一波段的光学薄膜具有十分重要面广阔的应用前景,它已成为整个光学薄膜领域中一个令人瞩目的新分支。本文介绍了这些光学薄膜的成膜与监控工艺及对其特性的测试技术,并对我国在这方面的工作进展作一个概要的回顾与展望。     

光学薄膜的各向异性折射率

本文从光学薄膜的实际结构出发,根据电磁场理论,给出了光学薄膜折射率与光线传播方向的关系。文中计算了不同填充密度下的高低折射率薄膜的各向异性折射率,对结果进行了分析和讨论     

光学薄膜微结构的透射电镜测试

本文论述了应用透射电子显微镜技术对光学薄膜的微结构进行测试,并详细叙述了透射电镜的样品制备技术。     

非均匀折射率膜结构及其在滤光片上的应用：以膜结构特性为中心

从光学薄膜的基本观点来看,最重要的是薄膜结构。光学的、机械的以及热变形等的光学薄膜特性完全取决于所采用的光学薄膜结构。从膜的晶体学观点看,希望得到单晶或完全非晶的结构,但是,一般情况下,要想得到单晶膜是很困难的,即使能得到,与制造成本相平衡的例子极其稀少。因此,首先考虑非晶光学薄膜,在大多数应用中,其柱状结构的空隙上的水蒸气吸附不随时间变化,所以这是所希望得到的特性。     

光学薄膜弱吸收测试装置参数优化

光学薄膜对入射光的弱吸收特性是评价元件质量的重要参数.在高能激光作用下,即使十分微弱的吸收也将足以导致薄膜元件的灾难性破坏.因此,有必要对光学薄膜的平均吸收及局部吸收进行精确、快速、实时的检测.从光热偏转技术发展而来的表面热透镜法由于其对测试装置要求的放宽,并且同样拥有较高的测试精度,是测试元件薄膜弱吸收特性的有效方法...     

基于多目标遗传算法的光学薄膜优化设计

目前光学薄膜设计大多为单目标寻优设计,难以满足一些复杂光学薄膜的需求。构建出光学薄膜的多目标优化膜系,设计一种新型、高效的多目标遗传算法(DMOGA)用于模型的求解。该算法使用基于支配关系的选择策略、基于动态聚集距离削减非支配解集规模、动态调整算法运行参数等策略使得DMOGA不仅容易实现,而且能得到较好分布性和逼近性的解。将DMOGA应用于光学薄膜的优化设计实例中,取得良好的效果,表明了多目标优化在光学薄膜设计中的有效性以及应用前景。     

光学薄膜的损耗测试与分析

随着激光基准系统和高精度激光测量系统的发展和应用,推动了超低损耗薄膜技术的发展,进一步控制损耗各分量的大小和分布,需要对光学薄膜总损耗进行测试分析.采用DIBS镀膜工艺在超光滑基底上镀制了高反膜和减反膜,给出了镀膜的工艺方法及工艺参数.通过分析时间衰减法测试总损耗的原理,分别采用时间衰减法和频率扫描法测试了光学薄膜的总损耗,在632.8nm波长点的测试结果为:高反膜层吸收为19.6×10-6,反射率达到99.996 86%;减反膜层总损耗为78×10-6.最后对光学薄膜总损耗的构成和工艺改进进行了探讨.     

浅谈光纤通信中的光学薄膜技术

薄膜在现代科学技术中扮演着重要的角色,随着光纤通信技术和激光技术的发展,薄膜在这个领域的应用越来越广泛。在这种背景下,文章探讨了光纤通信中的光学薄膜技术及光学薄膜的设计与制造,以求为光学薄膜技术的更好研发提供必要的借鉴与参考。     

（Ba1—xSrx）TiO3薄膜的制备及性能的研究

选用Ba(C2H3O2)2、Sr(C2H3O2)2.1/2H2O和Ti（OC4H9）4为原材料,冰醋酸为催化剂,乙二醇乙醚为溶剂。用改进的溶胶－凝胶技术在Pt/Ti/SiO2/Si基片上成功地制备出钙钛型结构的（Ba1-xSrx)TiO3薄膜。该薄膜是制备铁电动态随机存储器、微波电容和非致冷红外焦平面阵列的优选材料;分析了薄膜的结构;测试了薄膜的介电和铁电性能。在室温10kHz下,（Ba0.73Sr0.27)TiO3薄膜介电系数和损耗分别为300和0．03。在室温1kHz下,（Ba0.95Sr0.05)TiO3薄膜剩余极化强度的矫顽场分别为3μC／cm^2和50kV/cm。     

不同柔性衬底上CdS薄膜退火前后的性能比较

采用磁控溅射法分别在柔性PI衬底、柔性AZO衬底和柔性ITO衬底上制备CdS薄膜,并在干燥空气中以CdCl2为源380℃退火,分别研究了不同柔性衬底及退火工艺对CdS薄膜形貌、结构和光学性能的影响。研究结果表明:退火前在不同柔性衬底上的CdS薄膜形貌依赖于衬底类型,退火后CdS薄膜的晶粒再结晶,晶粒度增大明显,且不再依赖于衬底类型。不同柔性衬底上CdS薄膜均为立方相和六角相的混相结构,退火后,六角相比例增大,薄膜的结晶质量提高。透过率退火后改善明显,其中,在柔性AZO衬底上的CdS薄膜透过率超过80%。     

光学薄膜参数测量方法研究

为了研准确性和效率更高的膜层光学薄膜参数测量方法,对优化膜系结构和改进制备工艺都有重要的指导作用.论文在研究传统测量方法基础上,将包络线法与全光谱拟合反演法相结合,提出了一种新型的光学薄膜参数测量方法.该方法将采用包络线法计算的单层膜光学薄膜参数近似值作为参考,设置全光谱拟合反演法优化搜索的上下限,结合适当的评价函数构建计算物理模型,并选用综合优化算法求解获得待测膜系各膜层的光学薄膜参数.最后设计TiO2、SiO2单层膜和膜系为:G|0.5HLHL0.5H|A(H-TiO2,L-SiO2)的多层膜进行测量验证,并分析了该测量方法的效率准确度、稳定性等.     

Effect of the Structure and Valence State on the Properties of VO2 Thin Films

VO2 thin films with good switching properties were prepared by controlling the annealing time and the annealing temperature in a vacuum system.The structural,optical and electrical properties of the samples were cahracterized by using XRD,XPS,UV-VIS and electrical measurements.The witching parameters of VO2 thin film were investigated too.The results indicate that before and after phase transition the resistance of VO2 thin films changes aobut three orders of magnitude,the variation of film transmittance of 40% has been carried out with the absorptivity switching velocity of about 0.2607/min at 900 nm.The structural property of samples has been improved but the phase-transition properties have been decreased by increasing the annealing time and annealing temperature.The valence of V ions and the structure of samples have great effect on phase transition properties of VO2 thin films.Discussion on the effecs of annealing time and annealing temperature on the phase-transition temperature and hysteresis width shows that the best reasonable annealing tiem and annealing temperatre can be achieved.     

sol-gel法制备的ZnO:(Al,La)透明导电膜光电性能

通过X射线衍射、紫外–可见分光光度计、扫描电镜和四探针仪分析等手段,考察了退火温度对ZnO:(Al,La)薄膜微观结构、光学和电学性能的影响,Al掺杂浓度对电阻率的影响。结果表明:随退火温度的升高,薄膜(002)晶面择优取向生长增强,平均晶粒尺寸增大,电阻率降低,透光率上升。在x(Al)为1%,退火温度550℃时,薄膜最低电阻率为1.78×10–3?·cm,平均透光率超过85%。     

CIGS太阳能电池缓冲层ZnS薄膜的制备与表征

以硫酸锌、(NH4)2S2O3混合溶液为前驱体溶液,加入少量的柠檬酸钠和丙三醇为络合剂和分散剂,采用化学浴沉积法在玻璃衬底上成功制备了表面均匀的ZnS薄膜。研究了沉积时间和退火时间对ZnS薄膜质量的影响,并运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光光度计对薄膜进行分析和表征。结果表明:在沉积时间为90m in,退火温度为200℃时制得的薄膜性能较好,晶体结构为纤锌矿结构。制备的薄膜透过率(λ>400nm)约为80%,薄膜的禁带宽度约为3.75eV。通过添加少量的分散剂丙三醇可以改善ZnS薄膜质量。退火温度为300℃,薄膜表面形貌均匀致密。     

溅射沉积AlN薄膜结构与基片种类的关系

采用高真空直流磁控反应溅射成功地在５种基片上制备出多晶择优取向的ＡＩＮ薄膜。结果表明,５种基片均可生长（１００）面掺优取向的ＡＩＮ薄膜,并且具有良好的纵向组成均匀性,表面粗造度小,晶粒均匀致密。在金属电极和Ｓｉ片上沉积的ＡＩＮ薄膜结晶度、取向性、衍射强度差别较小,两者的结构均优于在盖玻片上的沉积的ＡＩＮ薄膜。     

退火温度对纳米TiO2薄膜微结构的影响

利用XRD、IR、UV-VIS、AFM、XPS等手段,研究了退火温度对溶胶–凝胶法制备的纳米TiO2薄膜微结构和表面形貌的影响。450~600℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,700℃退火后为纯金红石相;水峰的吸收峰消失在300~500℃之间,至500℃有机基团完全消失,薄膜表面主要有C,Ti,O三种元素;改变退火温度,可以使薄膜的禁带宽度在3.26~3.58eV之间变化,可以在一定范围内,获得不同折射率的TiO2纳米薄膜;薄膜的表面粗糙度(RMS)为2~3nm。     

氧化物记录介质在光存储中的应用及其研究进展

系统总结了用于光存储记录层的氧化物薄膜的存储机理、存储特性以及最新进展,讨论了氧化物掺杂对提高存储性能的影响,指出了氧化物薄膜存在的不足,并探讨了可能的改善途径.在此基础上对存储材料的发展趋势及氧化物材料的研究前景进行了展望.     

不同制备工艺下氧化硅和氧化铪薄膜的椭偏光谱

椭偏技术是一种分析表面的光学方法,通过测量被测对象(样品)反射出的光线的偏振状态的变化情况来研究被测物质的性质。结合XRD和原子力显微镜等方法,利用椭圆偏振光谱仪测试了单层SiO2薄膜(K9基片)和单层HfO2薄膜(K9基片)的椭偏参数,并用Sellmeier模型和Cauchy模型对两种薄膜进行拟合,获得了SiO2薄膜和HfO2薄膜在300～800 nm波段内的色散关系。用X射线衍射仪确定薄膜结构,用原子力显微镜观察薄膜的微观形貌,分析表明:SiO2薄膜晶相结构呈现无定型结构,HfO2薄膜的晶相结构呈现单斜相结构;薄膜光学常数的大小和薄膜的表面形貌有关;Sellmeier和Cauchy模型较好地描述了该波段内薄膜的光学性能,并得到薄膜的折射率和消光系数等光学常数随波长的变化规律。