LaAlO_3基体上CaBaCo_2O_(5+δ)多晶薄膜的微观结构以及生长方式

采用脉冲激光沉积方法,在(001)LaAlO3上沉积CaBaCo2O5+δ多晶薄膜,用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对基体和薄膜的微观结构进行观察,并探讨了薄膜的生长机制以及改善薄膜质量的可能工艺。结果表明,(1)LaAlO3基体中存在位错、孪晶等缺陷,且孪晶类型以(100)楔形孪晶为主;(2)CaBaCo2O5+δ薄膜为多晶薄膜,薄膜底部保留了薄膜生长过程中的初始晶粒结构,晶粒大小约5~8 nm,厚度约为5~7 nm。薄膜顶层的晶粒较大,约为11~16 nm。     

太赫兹探测器读出电路的单电子晶体管制备

射频单电子晶体管具有高电荷灵敏度和高读出速率的特点,可用于超导太赫兹单光子探测器产生的微弱电荷信号的读出。采用绝缘体上硅(SOI)材料制备的硅基单电子晶体管具有结构可控、工艺可重复的优点。但是,目前单电子晶体管的成品率约为30%,难以满足探测器阵列化的需求。为进一步提高单电子晶体管成品率,首先采用电子束零宽度线曝光工艺精确设定单电子晶体管的图形,其次对感应耦合等离子体刻蚀工艺中的气氛比例进行优化,实现电子束曝光图形的良好转移。最后通过降低氧化温度进一步保持了图形转移的准确度。单电子晶体管的隧穿势垒宽度得到了良好的控制,使成品率提高到90%,增强了单电子晶体管作为阵列化超导太赫兹单光子探测器读出电路的可行性。     

光栅大小对琅奇光栅泰伯效应的影响分析

基于菲涅耳衍射的传递函数理论推导了单色平面波入射有限尺寸琅奇光栅的菲涅耳衍射光强分布,分析了为获得泰伯像,光栅尺寸必须满足的关系式.仿真结果表明:光栅尺寸的大小影响泰伯像的形成,在一定衍射距离的观察区域内要获得泰伯像,光栅尺寸必须满足一定大小;光栅大小决定于衍射距离、观察区域大小和光栅周期等.光栅沿狭缝周期性变化方向尺寸的大小对泰伯像获取的影响较大:观察屏与光栅在泰伯距离上的偏移使衍射图像偏离泰伯像,但这种影响随着光栅常数的减小而减小.     

基于空域-分频域混合编码的光学图像加密

为了提高现有光学安全系统的安全性能,首次提出“空域-分频域(分数傅里叶域)”混合编码的光学图像加密方法。该方法对图像分别进行一次菲涅耳变换和分数傅里叶变换,并在图像的菲涅耳域和分数傅里叶域上分别利用随机相位版施行相位编码。在加密过程中,上述两次变换的参数均可以设计成密钥．波长因子也可以引入加密过程,这样系统密钥被设计在两个不同的变换域上,提高了系统的安全性能。计算机仿真试验表明,该加密方法能够成功实现图像的加密和解密,系统对密钥参数十分敏感．非授权认证方在不知道密钥参数的情况下几乎不可能对加密图像正确解密。     

介孔氧化铝组装金纳米颗粒阵列及其光学性质

采用真空蒸镀的方法在多孔氧化铝模板表面得到薄金膜,随后在真空管式炉中进行热处理,热处理中发生的热去湿过程使得金膜在多孔氧化铝表面形成有序的金纳米颗粒阵列。同时还研究了多孔氧化铝模板制备过程中二次氧化的作用,发现一次氧化对二次氧化进行具有一定指导作用;另外,研究了扩孔时间对模板孔径的影响,一定条件下,扩孔时间与孔径成正比例关系;最后研究了镀膜厚度对金纳米颗粒的影响,结果中可以看到,金膜的厚度直接影响金纳米颗粒阵列的形成。最后在分光光度计上的光学测量吸收光谱的结果中,出现了表面等离子体作用引起的很强的吸收峰。     

一种新的光信息加密方法

根据光路可逆原理,利用光全息技术实现了一种新的光学信息加密的方法。该方法在原始信息的菲涅尔衍射场中加入随机调制版,信息传输的距离和调制版等参数均可构成加密过程中的“密钥”。计算机仿真和光学实验结果表明,该加密方法能够成功实现光学信息的加密和解密,对“密钥”参数十分敏感,具有极高的保密性能和良好的抗噪性能。     

基于复合抛物面聚光器的光通信接收天线

本文推导了复合抛物面聚光器的轮廓曲线方程,分析表明,复合抛物面聚光器的结构决定于视场和底部半径两个参量,其底部半径一定时,视场越小,高度越大、聚光能力越强;复合抛物面聚光器的截取比越大,聚光能力越强;随着视场的增大,复合抛物面聚光器的聚光能力受截取比的影响减小.利用基于多次散射的蒙特卡罗模型对光散射通信的传输进行模拟,结果表明,复合抛物面聚光器应用于光散射通信的接收天线,能增加对光信号的采集,有助于增加通信距离.