使用Pb1—xGexTe材料提高红外膜光学器件温度稳定性

提高薄膜光学器件温度稳定性的一条途径是根据光学薄膜器件的稳定性理论,选择两种具有相反折射率温度系数的材料组成膜系,使材料随温度变化引起的位相变化相互抵消.但很难找到折射率温度系数可以完全相互抵消的两种材料,因此有必要找到一种折射率温度系数可以调节的材料.研究表明红外长波材料Pb1-xGexTe的折射率温度系数可以随Ge组分x的改变而改变.研究结果证明使用Pb1-xGexTe材料,薄膜光学器件温度稳定性得到了很大的提高.     

使用Pb1-xGexTe材料提高红外薄膜光学器件温度稳定性

提高薄膜光学器件温度稳定性的一条途径是根据光学薄膜器件的稳定性理论,选择两种具有相反折射率温度系数的材料组成膜系,使材料随温度变化引起的位相变化相互抵消.但很难找到折射率温度系数可以完全相互抵消的两种材料,因此有必要找到一种折射率温度系数可以调节的材料.研究表明:红外长波材料Pb1-xGexTe的折射率温度系数可以随Ge组分x的改变而改变.研究结果证明使用Pb1-xGexTe材料,薄膜光学器件温度稳定性得到了很大的提高.     

使用Pb_(1-x)Ge_xTe材料提高红外薄膜光学器件温度稳定性

提高薄膜光学器件温度稳定性的一条途径是根据光学薄膜器件的稳定性理论 ,选择两种具有相反折射率温度系数的材料组成膜系 ,使材料随温度变化引起的位相变化相互抵消。但很难找到折射率温度系数可以完全相互抵消的两种材料 ,因此有必要找到一种折射率温度系数可以调节的材料。研究表明 :红外长波材料 Pb1-x Gex Te的折射率温度系数可以随 Ge组分 x的改变而改变。研究结果证明使用 Pb1-x Gex Te材料 ,薄膜光学器件温度稳定性得到了很大的提高。     

利用Pb1-xGexTe材料的折射率异常性质改善红外光学薄膜的低温性能

红外薄膜干涉滤光片性能在低温下的变化是空间遥感系统中的一个关键性问题。经研究表明IV-VI族半导体PbTe和GeTe的赝二元合金Pb1-xGexTe在铁电相变点具有折射率异常—相应于铁电相变,Pb1-xGexTe薄膜呈现出最大折射率值。用Pb0.94Ge0.06Te材料代替PbTe材料,制作了一个红外薄膜干涉滤光片。测试结果表明:其中心波长漂移从0.48nm/K改进到0.23nm/K,在所测量的80K～300K的温度范围,用Pb0.94Ge0.06Te材料制作的滤光片的峰透过率高于用PbTe材料制作的滤光片约3%,从而极大地改善了光学薄膜器件在深低温环境下的稳定性和可靠性。     

用于温度测试的光纤SPR传感器特性研究

表面等离子体波共振效应（SPR）对液体折射率变化非常敏感，而温度变化又会导致液体折射率和金膜复介电常数的改变。利用这一原理，可以考察温度变化对SPR共振效果的影响。采用相对光谱检测技术，获得相应的SPR反射光谱，并详细分析了共振波长和共振强度等参数随温度变化的特性曲线。定义耦合系数η，还可实现对不同液体温度下共振效应强度的评估。通过这些研究，进一步扩展了此类传感器的应用领域。     

类金刚石薄膜的光学性能的研究

利用脉冲真空电弧镀的方法,在硅基底上沉积类金刚石薄膜,研究薄膜的光学性能、光学常数和离子能量关系。结果表明:不同的离子能量可以得到不同折射率的薄膜,无氢类金刚石薄膜的折射率在2.5～2.7之间变化;通过改变工艺条件来制备不同折射率的薄膜,和不同折射率的基底材料相互匹配;折射率和光学能隙随离子能量具有相反的变化趋势,和理论预测的趋势相一致;对于硅、锗等红外材料,要求的薄膜应具有1.8～2.1左右的折射率,因此提出一种基于物理汽相沉积和化学汽相沉积两种相互结合的方法,来降低薄膜的折射率,以达到和硅、锗等材料的折射率匹配。     

正温度系数热敏电阻的应用

电阻值随温度而变化的倾向有两种,一是电阻值随温度上升而减小,另一种是电阻值随温度的上升而增大。前者称为负温度系数热敏电阻,后者称为正温度系数     

退火温度对纳米晶软磁材料的热稳定性影响研究

研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶软磁材料的磁导率温度稳定性、居里温度等特性以及退火温度对它们的影响。结果表明：退火温度低于520℃时，磁导率温度系数αu随环境温度的升高而提高；退火温度为540℃～580℃时，αu随环境温度的升高而降低，且在初始磁导率μ-θ（温度）曲线上只出现一个Hopkinson峰；退火温度在520℃-560℃范围内，αu较小，磁性温度稳定性较高。     

超导纳米线单光子探测器的光耦合结构

为了提高超导纳米线单光子探测系统(SNSPD)的探测效率,搭建了超导纳米线单光子探测系统,研究了该系统的光耦合结构及该结构随温度降低而发生的变化.首先,测量了SNSPD在不同电流下的量子效率,确定了器件的性能.然后,提出了两种不同的光纤直接对准的器件封装方法,这些方法可以在室温下自主控制光纤端面与器件表面的距离(gap).考虑封装材料的热胀冷缩,gap在温度变化时有很明显的变化,研究了温度变化对gap的影响.最后,提出通过改变入射光的波长来观察器件表面反射光光强的周期性波动,从而精确测量不同温度下gap的大小.实验结果表明,对于两种不同的光耦合结构,gap在温度降低270 K以后分别减小了4.1 μm和17 μmm.理论计算和实验数据基本吻合,可为未来器件封装和新型封装结构的设计提供参考依据.     

消除温度漂移的桥路

本文设计了一种用于消除电阻式传感器温度漂移的桥路,它的基本组成部分是两个半桥,共用一个参考臂,后面各接一个差动放大器。放大器增益可调,这样,两个半桥用于传感器温度变化而产生的输出电压相互抵消。这种设计可以大大补偿传感器的温度灵敏度失调而不降低其灵敏度。