用离子交换法制作梯度折射率材料

梯度折射率材料是一种崭新的光学材料。在光学成像系统和光纤通讯中有广泛的应用前景。本文叙述了用离子交换法制作梯度折射率材料的原理和方法以及材料主要性能的测试。     

几种氟化物薄膜材料的光学特性

为了进一步明确氟化薄膜材料在紫外(UV)-真空紫外(VUV)波段的光学常数,研究了真空紫外领域常用的基底材料和6种大带隙的氟化物薄膜材料的光学特性.分别在熔石英(JGS1)基底和氟化镁单晶基底上用热舟蒸发法以不同的沉积速率和不同的基底温度镀制了3种高折射率材料薄膜LaF3、NdF3、GdF3和3种低折射率材料薄膜MgF2、AlF3、Na3AlF6;在国家同步辐射真空紫外实验站测定了它们120～300 nm的透射光谱曲线,用商用lambda900光谱仪测量了它们190～500 nm的透射光谱曲线,两者相结合标定了透射率的准确值.用包络法和模拟退火相结合研究了它们在120～500 nm的折射率和消光系数,给出了6种氟化物材料的光谱色散曲线.结果显示,3种高折射率薄膜的折射率在157 nm处约为1.77～1.89,而3种低折射率薄膜的折射率在157 nm处约为1.44～1.48;研究表明,选用折射率相差较大的高、低折射率氟化物薄膜,可在膜系设计中组成高低折射率材料对,用于设计各种实用的薄膜器件.     

溅射光学薄膜的评价

本计划的目的必须评价作为光学薄膜沉积程序的溅射方法.对这种程序作实验评价来说,选择五种基本材料作了评价:SiO、TiO₂、CeO₂、MgF₂和 ZrO₂.选 SiO 作靶材料,以便评价用反应溅射方法制备具有从1.9(SiO)到1.45(SiO₂)折射率的薄膜的重复性.其他材料被选作或高或低的折射率.     

激光双光路显微干涉仪

借助沙敏干涉仪的原理,增设显微观察系统(还可用照相机摄影记录),采用TEMoo模式氦氖激光器做光源(高斯光束近场照明),组成了一种激光双光路显微干涉仪,它具有很高的灵敏度和测试精度,而且装置简单、调整容易、图象直观、照片清晰。可测量极薄的透明光学材料和介质材料的厚度(当折射率已知)或折射率(当材料厚度已知),可测量均匀厚度的透明材料的折射率分布,还可以借助标准光学块做相对比较测量等。     

角度位置自动识别的红外折射率测量

为准确快速获得块体硫系玻璃红外波段的折射率,搭建了基于类准直测量法的折射率测量系统。该系统采用液氮制冷的碲镉汞探测器和特殊的光路实现了光强信息的高分辨采集,使用高分辨数据采集卡将角度信息数字化,利用精密步进电机传动控制系统实现了光强信号与位置信号的同步记录。开发的测量软件可自动判别光强峰位信息,自动计算获得待测样品的折射率。对比测试Ge_(20)Sb_(15)Se_(65)、Ge_(28)Sb_(12)Se_(60)、As_2S_3和As_2Se_3商用硫系玻璃在3.39μm和4.8μm处的折射率。实验结果表明,该装置系统测量折射率的标准偏差为10~(-3),测量不确定度为0.002 9,可快速、准确测量块体材料红外波段的折射率。     

低损耗193nm反射膜的设计

分析了影响193nm反射膜性能的因素，结果表明：在空气侧的外膜层中电场强度较大，随着层数向内过渡，电场强度迅速减小；高折射率材料膜层的吸收损耗明显高于低折射率材料膜层的吸收损耗，而且靠近空气侧最外层的高折射率膜层的吸收损耗最大，按由外层向内层过渡的方向，吸收损耗迅速减小，减小的速度与高低折射率材料折射率的比值相关；表面散射损耗与两种材料的折射率比值成正比，但折射率比值减小，欲达到一定的反射率势必要增加膜层数，从而使表面粗糙度增加，并且引入其它的损耗，因此选择折射率差值适当大一些的材料对降低散射损耗是有利的。以分析结果为基础，设计了27层膜堆的193nm反射膜，设计反射率在98%以上。     

基于洛伦兹模型的红外薄膜材料光学常数拟合及应用

在中长波红外区域,通常使用的镀膜材料都存在相当大的色散和一定的吸收。就目前的测试技术来说,确定这些材料的色散和吸收相当困难。试验基于洛伦兹谐振子模型对热蒸发制备的锗、硫化锌以及稀土氟化物薄膜的红外透射光谱进行拟合,得出这些材料在中长波红外区的光学常数。使用锗、硫化锌和稀土氟化物分别作为高折射率层(H)、中间折射率层(M)和低折射率层(L),设计并制备了从6.8μm~15μm的锗窗口宽带增透膜系,测量结果完全可以满足光机系统的要求。     

基于GaAs/AlGaAs量子阱材料的光致折射率分析

初步分析了基于GaAs/AlGaAs量子阱材料的光致折射率变化规律,利用自洽方法计算了光生载流子浓度对传输光的折射率改变量。当805nm的控制光注入强度为6×103W/cm2(8×103W/cm2)时,在垂直材料表面内1μm深度处,对1.55μm(1.31μm)的传输光可以达到-1-0 2的折射率变化量级。与GaAs体材料相比,量子阱材料所需控制光强度能够减少约20%,有助于降低全光开关与全光调制器的功耗。     

利用冲天炉炉渣作砂模的涂料

我们从苏联杂志上看到了“利用冲天炉的炉渣作防止粘砂的材料”一文后,就开始进行了用冲天炉的炉渣代替石墨作涂料的试验。现在把试验过程中取得的初步的经验介绍于下: 一、炉渣的处理和涂料的制备: 选择颜色正常的炉渣,去掉杂质,放在碾砂机中轧碎,然后用筛子过筛,用100目以下的粉末作配方的原料。炉渣的化学成分如下:二氧化硅(SiO_2)53.3％;氧化鉄(FeO)4.54％;氧化锰(MnO)5.05％;氧化钙(CaO)28.4％;氧化镁(MgO)3％。     

含特异材料缺陷层一维光子晶体多缺陷现象及其内部场分布

通过数值模拟和理论分析含特异材料缺陷层一维光子晶体中特异材料折射率与缺陷模式的关系,从而发现调节特异材料折射率可以得到不同状态的振荡透射模。同时还分析了保持特异材料折射率不变的情况下其它材料折射率改变对缺陷模式的影响,理论模拟了含特异材料缺陷层一维光子晶体内部场分布,从而可以非常清晰地再现缺陷模式的局域特性。     

塑料光纤折射率计连续测量研究（英文）

本文对基于宏弯曲塑料光纤的折射率计的连续测量特性进行了研究。宏弯曲结构的曲率半径与光纤半径的比值决定了该折射率计的工作特性。由于聚合物材料具有一定的吸水性,导致该折射率计在连续工作时其结构参数发生改变。实验表明,浸没时间超过40h,折射率计产生了7.3×10~(-5) RIU的测量偏差。这项研究指出,基于塑料光纤的液体传感器,在连续工作时必须对其吸水性问题加以考虑。     

负折射率材料的实现方法和研究进展

负折射率材料作为一种具有奇异特性的新型材料,已经成为人们关注的热点。该文主要介绍了负折射率材料的特性,着重阐述了实现负折射的3种主要方法：左手介质、手征介质、光子晶体,其中,用手征介质和光子晶体方法实现负折射最大的优点是可以使损耗很低。另外,叙述了负折射材料的发展状况和前景展望。     

四边形周期结构负折射介质光子晶体光纤的设计

提出了一种纤芯与介质柱为负折射率材料、衬底为正折射率材料的新型四边形周期结构光子晶体光纤(PCF)。介绍了它的结构设计,研究了光子带隙效应导光特性。与传统四边形周期结构光子晶体光纤相比,该种光纤可以实现带隙效应导光传输,取填充比f=0.7时可获得光子带隙传输范围为880~4140nm,可应用于远红外光通信中。     

智能结构损伤的分布式光纤测试技术

在智能结构局部发生变形时,其变形部位损伤程度可以用应变来表示.光纤在受力情况下发生弹光效应,即在应力作用下光纤材料的折射率将发生变化,通过测试折射率变化的信息就可以确定损伤发生的位置.推导了光纤分布式测试技术中反射光损耗与应变量之间的关系,发现在较大的应变范围内应变和损耗的关系是接近线性的,并用实验方法测试了损伤(应力变化)与功率损耗的关系,确定了损伤发生位置.     

光生载流子对半导体波导材料折射率影响的模型研究

以半导体矩形波导材料为例,提出了正在研究中的全内反射型光控光开关的光注入及光生载流子对折射率影响的分析模型.得出在控制光照射方向上半导体材料的折射率随控制光强度变化而变化的分布情况.并分别得到了1.55μm和1.31μm通讯波长的光控光开关的控制光(0.8μm)强度阈门.     

光生载流子对半导体波导材料折射率影响的模型研究

以半导体矩形波导材料为例,提出了正在研究中的全内反射型光控光开关的光注入及光生载流子对折射率影响的分析模型.得出在控制光照射方向上半导体材料的折射率随控制光强度变化而变化的分布情况.并分别得到了1.55μm和1.31μm通讯波长的光控光开关的控制光(0.8μm)强度阈门.     

一种精确测量微量液体折射率的新方法

摘 要：本文介绍了一种用玻璃毛细管精确测量微量液体折射率的新方法。这种方法基于共轴球面光学系统的成像原理,通过读数显微镜对吸入待测液体后毛细管的焦点位置进行单一参数的测量,进而计算出待测液体的折射率。用此方法测量了纯水、乙醇、乙二醇、丙三醇的折射率,各种待测样品的需要量小于0.002 ml;对纯水和乙醇样品,折射率测量精度优于0.0003;对乙二醇和丙三醇样品,折射率测量精度优于0.0007。选用适当的毛细管参数,可以进一步提高这种测量方法的测量精度,扩展折射率的测量范围。该方法具有待测液体用量极少、使用的设备简单、操作方便和折射率测量精度高的特点。论文对实验测量误差以及进一步提高测量精度作了详细的分析和讨论。     

用废锯条堆焊热作胎具

目前热作胎具材料紧缺,价格贵,加工困难,为解决生产急需,我们用高速钢废锯条焊衬口巧得了热作胎具。现将应用情况介绍如下。 (1)图1所示为二马车轮辐胎具,原胎具是ZG310-570铸钢,使用寿     

立式车床的塑料圆形导轨

提高立式车床的转速,才能在这类机床上充分利用现代切削刀具所提供的可能性。但是花铸铁圆导轨的产生擦伤限制了立车转速的提高。 提高中型双柱立车转速的一个很自然的办法是找一种材料来代替铁的圆形导轨,这种材料必须能够提高导轨面的滑动速度,而同时又不至於产生擦伤进行性的磨损 最初的尝试是在1551和1553型立式车床(最大加工直径分别为1650和2300公厘)上用大布塑料(T-　T)来作圆导轨;为此会把这些机床作了相应的改装 轧钢机的轴承材料提示我们有可能用夹布塑料做圆形导轨的材料。在轧钢机上广泛　用木质层压塑料(　)布作力轴承的材料…     

光生载流子对半导体波导材料折射率影响的模型研究

以半导体矩形波导材料为例 ,提出了正在研究中的全内反射型光控光开关的光注入及光生载流子对折射率影响的分析模型。得出在控制光照射方向上半导体材料的折射率随控制光强度变化而变化的分布情况。并分别得到了 1 .5 5μm和 1 .3 1μm通讯波长的光控光开关的控制光 (0 .8μm)强度阈门