锗窗干涉效应对CO_2激光器输出稳定性的影响

锗窗干涉效应是造成CO_2激光器输出不稳定的一个重要因素.锗窗的两平行表面构成法布里一珀罗干涉器,其透射率与厚度有极敏感的依赖关系,而厚度又易因激光强度、环境温度等而改变,这样锗窗本身就构成了激光器输出功率、振荡频率、横模结构不稳定的重要因素.     

CO2激光器用的低吸收锗窗

根据半导体理论分析了ＣＯ２激光器锗窗的吸收。控制施主浓度和掺杂等电子杂质，可以获得低吸收锗窗。     

潜望设备红外锗窗的温度控制方法

提出了潜望镜红外锗窗温度控制的方法,以避免窗口的结冰或结雾,重点分析了锗窗加热后的温度效应,即对其光学及物理性能的影响.     

平面光波导膜层厚度对传播损耗的影响

根据平面光波导损耗的波动理论，通过分析计算，对于传播损耗随波膜厚度的变化关系提出了新的看法，文中给出了一组以波导膜厚度为参变量的传播损耗曲线，说明在某些波导膜厚度范围内，不能有效地进行光波导传播。     

焊接在压电传感器组装上的应用

将焊接技术应用于石英制作的加速度计的组装是新开发的一种方法。对于重量百分比为８７．５金－１２．５锗的焊料膜，它们的厚度是０．５×１０＾０６米，１．０×１０＾－６米和２．０×１０＾０６米，是由电子束淀积而成金－锗特有层并具有一定的厚度，从而使这种膜成分相当于易熔万分。金和锗的内部扩散形成了这种焊料。     

用激光光声光谱法研究窗材料锗的光吸收

用激光光声光谱法测量了具有不同电阻率的窗材料锗的光吸收,同时对这项技术本身的一些问题进行了研究,得到了锗的光吸收和光声光谱检测方法的一些实验数据.     

太赫兹行波管输能窗用复合金刚石膜的设计

为解决现有多晶金刚石用于太赫兹(THz)真空电子器件输能窗存在慢性漏气风险的技术难题,介绍了一种高断裂强度、良好真空密封性能、低微波损耗的新型超薄复合多层金刚石膜的研制方法。该复合超薄金刚石膜采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术,通过合理的结构设计和优化工艺,实现微米晶金刚石(MCD)和超纳米晶金刚石(UNCD)交替沉积的三明治结构。测量100 μm厚不同结构的复合膜断裂强度,是同样厚度的MCD的2~3倍。将研制的复合多层金刚石膜用于180 GHz和220 GHz 太赫兹行波管输能窗,通过气密性检测,漏率≤1×10-10 Pa?m3/s。窗的冷测结果显示,180 GHz窗的S11≤-15 dB(10 GHz带宽),220 GHz窗的S11≤-10 dB(20 GHz带宽),均具有良好的射频(RF)性能,满足使用要求。为太赫兹行波管输能窗的研制提供了一种成本低、可靠性高的超薄金刚石膜的技术途径。     

钽酸锂热电探测器

美国ELTEC公司制成了406和408两种型号、价格低性能高的钽酸锂热电探测器。 406型探测器和放大器一起装在TO-5晶体管外壳里,用锗窗,带有电压放大器,可以把高阻抗信号转换成低阻抗信号。灵敏面:φ2毫米; 标准锗窗型:带宽为2～15微米,电压灵敏度:275伏/瓦,NEP(10.6微米、10赫、1赫带宽):8×10~(-10)瓦/赫~(1/2),D(10.6微米、10赫、1赫带宽):2.2×10~8厘米赫~(1/2)/瓦镀增透膜锗窗(10.6微米)型:带宽为2～15微米,电压灵敏度:425伏/瓦,NEP     

改善热成象透镜的方法

本文讲述一种能够改善用于8到13μm波段成象系统中的全锗三镜组的场性能的方法。此方法也可用于改善消色差三镜组或非球面双镜组的性能。其原理是用一个平场透镜代替探测器的锗窗口,使透镜组的曲率最佳,以得到最小场曲;场曲和色差是相对孔径约f/0.7的热象系统中的一个最严重的剩余象差。本文还证明了,对于这样的相对孔径和小于15度的典型视场,当焦距为100mm时,孔径光(?)的位置不是一个重要设计参数。这是锗固有的光学性质决定的。     

美首次研制出稳定的单原子层锗

60年前,锗被用来做成了第一块晶体管,但随后被硅取代,现在,美国科学家首次成功制造出了单原子厚度的锗——单锗(germanane),其电子迁移率是硅的10倍,因而有望取代硅用于制造更好的晶体管。     

非制冷红外探测器陶瓷封装结构优化及可靠性分析

陶瓷封装是非制冷红外探测器最主流的封装形式,封装的低成本、小型化和高可靠性是发展方向。在某款陶瓷封装探测器结构的基础上,提出一种优化结构,优化后成本降低约5%、体积缩小约30%。基于ANSYSWorkbench有限元分析软件,从网格数量无关性验证出发,分析了非制冷红外探测器陶瓷封装原始结构和优化结构各组件在10.2G随机振动环境和500g半正弦波冲击振动环境的最大等效应力和最大形变,结果显示两种结构均满足可靠性要求。在此基础上,本文对优化结构红外窗口的不同材料和不同厚度进行了500g半正弦波冲击振动环境可靠性仿真,结果表明：0.3 mm～1.0 mm厚度锗窗口和硅窗口均满足可靠性要求,最大等效应力和最大形变与窗口厚度呈负相关,相同厚度的红外窗口,硅窗口比锗窗口可靠性表现更好。本文的研究为非制冷红外探测器陶瓷封装形式的后续结构设计和仿真计算提供了参考。     

全反射非稳腔调准和气动窗口输出光路调整技术

本文阐述全反射非稳腔调腔和气动窗口输出光路调整的仪器和步骤。     

快速热氧化制备超薄GeO2及其性质

超薄氧化锗对钝化Ge MOSFET器件中高介电常数栅介质与Ge界面具有重要的意义。通过研究400～550℃下快速热氧化锗制备氧化锗的过程及其性质,发现在一定温度下较短的氧化时间内,氧化锗的厚度随氧化时间的增加呈明显的两段线性关系。在开始阶段,氧化锗具有高的生长速率;当氧化锗厚度达到一定值(与温度相关)时,氧化速率变慢,与Deal-Grove氧化模型中的线性生长速率基本一致。X射线光电子能谱(XPS)测试结果表明氧化锗中存在不同价态的Ge,且随着氧化时间的增加,氧化锗的氧化程度逐渐提高。在550℃下氧化180 s形成的氧化锗用于Ge-MOS结构,C-V特性表明在禁带中央处获得了较小的界面态密度,达到1.7×1012 cm-2eV-1。     

Resistance of diamond optics to high-power fiber laser radiation

The resistance of optical windows and mirrors that are made of polycrystalline CVD diamonds (with a 25-mm diameter and 1.3-mm thickness) with a heat conductivity of 1970 W/mK is studied upon the radiation of the CW ytterbium laser (?? = 1.07 ??m and the power is 10 kW). It is determined that the window withstands a power density of 11.7 MW/cm², and a 25-layer interference mirror on a diamond plate was destroyed (without cooling) at 8.2 MW/cm². The simulation of the water-cooled window showed that its maximum heating will not exceed 100°C at an incident power of 35 kW. It is shown that unique properties of the CVD diamond allow one to consider this material promising for applications in high-power lasers.     

高性能193nm反射膜的制备与误差分析

分析了膜厚控制误差对反射膜设计曲线的影响,发现高低折射率材料厚度反方向变化时(高折射率膜层厚度增加,低折射率膜层厚度减小),反射膜的反射率变化不明显,设计的膜系结构对这种膜厚变化方式的制造误差宽容.在此基础上制备了193nm反射膜,结果表明退火前光学损耗相对较大,实验结果与理论计算结果存在一定差距,并且散射损耗在总的光学损耗中所占比例很小,而吸收损耗占光学损耗的主要部分,起主导作用.退火后光学损耗明显下降,实验结果与理论计算结果更为接近,193nm反射膜的反射率达98%以上.散射损耗增加至接近吸收损耗的水平,不过在总的光学损耗中仍然占比较小的比例.说明当吸收损耗下降到一定程度时,散射损耗所起的作用也是不可忽视的.     

Wave-beam shaping using multiple phase-correction mirrors

This paper describes a scheme for shaping a given wave beam into the desired profile using multiple phase-correction mirrors. This mirror system was applied to a gyrotron internal converter to flatten the radiated beam profile at the window. The flat output beam is reconverted into HE11 mode, a basic propagation mode for corrugated waveguides, by another pair of phase-correction mirrors for transmission into a fusion reactor. In addition, a wave-beam splitting and combining technique is also presented     

Growth and electrical properties of the (Si/Ge)-on-insulator structures formed by ion implantation and subsequent hydrogen-assisted transfer

Systematic features of endotaxial growth of intermediate germanium layers at the bonding interface in the silicon-on-insulator structure consisting of buried SiO₂ layer implanted with Ge⁺ ions are studied in relation to the annealing temperature. On the basis of the results for high-resolution electron microscopy and thermodynamic analysis of the Si/Ge/SiO₂ system it is assumed that the endotaxial growth of the Ge layer occurs via formation of a melt due to enhanced segregation and accumulation of Ge at the Si/SiO₂ interface. Effect of germanium at the bonding interface on the Hall mobility of holes in silicon layers with nanometer-scale thickness is studied. It is found that the structures including the top silicon layer with the thickness 3–20 nm and incorporating germanium feature the hole mobility that exceeds by a factor of 2–3 the hole mobility in corresponding Ge-free silicon-on-insulator structures.     

Photon counting in the 1540-nm wavelength region with a germaniumavalanche photodiode

Unexpected results have been obtained in measurements of dark-count rate and quantum efficiency (QE) for a germanium avalanche photodiode operating in the photon counting regime at 1540-nm wavelength. A liquid-nitrogen cooled Ge single-photon avalanche diode (SPAD) exhibited both a low dark-count rate and a QE of the order of 1%, which is at least one order of magnitude higher than the values reported for such a device. The data offer hope for future diodes that might match such performance. Reasons for the device's extraordinarily good performance, a performance level not matched by the other 17 APDs in the collection investigated, are not understood. Such high quantum efficiency germanium devices could be used in one-bit-per-photon communication systems operating in the 1540-nm telecommunications window     

A pulsed brewster window water vapor laser operating between 20 and 120 µ

A single Brewster window pulsed water vapor laser has been constructed. Its performance is compared with that of the laser built using the same mirrors, but with both enclosed in the discharge tube. With the Brewster window laser, 13 emission lines are detected, the strongest line at 27.95 μ having a peak power of 770 watts.