激光预辐照提高ZrO_2薄膜损伤阈值的研究

为了探究激光预辐照的工艺参数对提高光学薄膜抗激光损伤性能的影响,在1064nm的Nd∶YAG激光器组成的薄膜阈值测试平台上,对电子束热蒸发镀制的ZrO2单层薄膜进行了小光斑扫描的激光预处理.研究了不同能量阶单次扫描、单一能量阶多次扫描及不同能量阶多次扫描的激光预辐照对薄膜损伤阈值的提高效果.结果表明：不同能量阶单次扫描中,提高阈值效果最好的是采用原始样片损伤阈值的39%的能量扫描,可提高阈值13%;采用39%的阈值能量阶进行了多次预辐照实验,扫描3次效果最好,阈值提高了56%;在能量递增的多次预辐照实验中,递增能量多次预辐照与单一能量阶多次预辐照的预处理效果相似.     

基于损伤图像特征的激光薄膜损伤判别研究

为了提高光学薄膜激光诱导损伤阈值测试效率,丰富扩展损伤评判方法,提出利用图像的灰度特征和RGB颜色特征对薄膜损伤进行判别。搭建激光损伤测试平台,采用电荷耦合元件(CCD)在线采集不同激光能量分别辐照HfO_2和LaTiO_3薄膜样片后的图像,利用差分方式对采集的图像进行二值化处理,获取激光辐照区域的灰度值,通过分析灰度值特征研究了不同激光能量与灰度值的变化规律;采用放大率为100倍的数码显微镜观察分析图像的RGB特征,提取了图像损伤区域的RGB值,研究了不同激光能量与RGB值的变化规律。图像特征分析结果表明:当HfO_2薄膜的灰度值大于16.35,或者RGB临界值分别小于125,122和124时,薄膜将发生损伤;对于LaTiO_3薄膜,当灰度值大于28.43,或者RGB临界值分别大于180,169和170时将会发生损伤。此方法不仅丰富和发展了薄膜损伤评判方法,而且为薄膜抗强激光作用能力评估提供了新的判据。     

基于FFT的干涉图延拓方法研究

用二维FFT方法处理干涉图时,由于FFT算法只能处理数字化的离散数据,且要求数据分布区域必须是矩形状,因此必须设法将圆形区域干涉图扩展延拓成方形区域.在研究二维FFT法进行干涉测试基本原理的基础上,提出了一种干涉图空域迭代延拓的原理和方法,利用该方法对一幅实际干涉图进行了空域延拓,并取得了满意的效果.     

反射式液晶器件振幅调制特性的研究

研究了反射式液晶器件(RLCOS)的振幅调制特性.采用2×2的琼斯矩阵计算仿真,从理论上分析了它的振幅调制特性.实验采用He Ne激光为光源,将反射式液晶器件显示器作为液晶空间光调制器,用计算机和相关的电路系统驱动控制,并用CCD采样数据,测试了1024×768反射式液晶器件显示器的振幅调制特性.与未改形光束剖面相比,在特定的入射、出射偏振光配制下,可以用反射式液晶器件显示器来做振幅调制器.     

类金刚石薄膜的激光损伤特性测试与分析

使用脉宽12ns，波长1064nm调Q Nd：YAG激光器对真空阴极电弧沉积（VCAD）法制备的类金刚石薄膜进行抗激光损伤测试，结果表明，VCAD法镀制的薄膜抗激光损伤阈值为0．6J／cm^2。通过对热冲击效应的数值计算，得到了光斑中心的温度场和薄膜表面的应力场分布。研究表明，热应力在类金刚石薄膜的破坏过程中起主导作用，脉冲电弧沉积的DIE薄膜的激光损伤主要源于应力破坏。     

MS型摄像管聚焦磁场的计算

对磁聚焦静电偏转型(MS型)摄像管的聚焦磁场进行了分析,模拟计算了聚焦磁场的大小,给出了磁聚焦电子轨迹的计算方法及计算结果,并对所得结果进行分析。文中计算公式对于计算机辅助设计摄像管聚焦磁场是适用和方便的。     

不同周期膜系结构对1064nm高反膜的激光损伤阈值的影响

基频高反膜元件由于较易受到激光损伤而严重影响激光系统正常工作,因此研究高反膜的激光损伤原因及损伤机理成为一个急需解决的问题。本文搭建激光损伤阈值测试平台,对不同周期膜系结构的1064 nm激光高反膜的激光损伤阈值的影响进行了研究。研究结果表明,相比较于G|(LH)~9L|A膜系,G|(HL)~9L|A这种周期结构的薄膜的激光损伤阈值较高,且损伤形貌以熔融型为主。     

硒化锌基底8μm～12μm高效高稳定性减反射膜的研究

文中讨论了硒化锌基底上的高效高稳定性红外减反射膜的设计与制备。介绍了离子束辅助沉积该膜系的过程，给出了用该方法制备的8μm-12μm波段宽带减反射膜的实测光谱曲线，其峰值透过率高达99％以上，在设计波段范围内平均透过率大于98％，膜层附着性能好，光机性能稳定。     

圆柱型高精密零件表面缺陷检测及形貌分析

针对圆柱型高精密零件高曲率表面缺陷检测的问题,设计并实现了基于机器视觉的在线检测系统。检测时,为了解决金属件表面反光的问题,设计了专用的光源系统和照明方式。通过光学系统和机械旋转平台的配合,圆柱型零件在旋转的过程中被光学系统成像,从而可以采集到完整的圆柱面图像;经过快速的图像处理技术,可以检测到微米级的轴承表面缺陷;然后对表面缺陷进行形貌分析,确定缺陷的类型。检测结果表明系统具有效率高、精度高、易于使用等特点,可有效解决圆柱型高精密零件表面缺陷在线检测的问题。     

脉冲激光诱导TiO2/SiO2薄膜表面损伤性能实验

高功率的激光系统对光学元件的抗激光损伤性能的要求不断提高。主要研究薄膜在脉冲激光诱导作用下的损伤特性及其机理,实验采用YAG脉冲激光器对TiO2/SiO2薄膜样片进行1-on-1方式的激光诱导。实验结果表明:采用低能量激光诱导对薄膜的光学透过率影响不大。经低能量激光诱导后,薄膜的表面结构缺陷得以修复,表面结构趋于完整,变得均匀和细腻。脉冲激光诱导TiO2/SiO2薄膜样片,激光能量阶较小时,其损伤阈值随能量增加而增加,损伤阈值最大可增加1倍;激光能量阶较大时,其损伤阈值随能量增加而减小。