某些D/M非对称膜系的透光特性

透明薄膜是一种光谱选择性材料,探明该膜系的光谱选择度,对于开发新型能源材料具有重要意义。作者研究了在 Al 和 Ag 基膜上分别沉积 SiO,SnO_2,CeO_2,ZnS 和 CdS 介质膜,组成 D/M 非对称膜系,测定了它们在320—1000nm 波长范围内的光谱透过率。证明各种介质膜对于金属基膜光谱选择度的影响基本相似,但对于透过率峰值的影响却明显不同;一般说来,介质膜对于 Ag 膜的光谱透过率会产生较大的增益,而且介质膜愈厚,增透性愈好。实验结果表明,采用 D/M 非对称膜系,有可能研制出光谱选择度满意的透明热反射镜材料。     

介质/金属/介质多层透明导电薄膜研究进展

综述了介质/金属/介质(dielectric/metal/dielectric,D/M/D)多层透明导电膜材料的特点、制备方法、研究进展与应用现状,重点比较讨论了ITO/Ag/ITO、ZnS/Ag/ZnS的膜系结构、光电性能、化学稳定性、热稳定性等特点,以及与国内外的研究差距.ITO/Ag/ITO、ZnS/Ag/ZnS是目前光电性能最好,且无需引入过渡层的两种D/M/D膜系,但有关其热稳定性的评价和研究存在不同的观点.用资源丰富、价格便宜、无毒的掺铝氧化锌(ZAO)薄膜取代含有价格昂贵的贵金属铟的掺锡氧化铟(ITO)薄膜,ZAO/Ag/ZAO膜系结构的设计、薄膜制备、光电性能与IMI的对比研究是目前国内外D/M/D研究中的热点课题和D/M/D发展的主要方向.     

介质/金属/介质透明导电薄膜研究进展

介质/金属/介质(dielectric/metal/dielectric,D/M/D)多层膜既透明又导电且具有柔性,最有可能替代ITO膜,作为透明导电电极,应用于柔性显示、太阳能电池等光电器件。本文介绍D/M/D膜系的起源,分析了透明导电机理,然后,从多层膜制备参数,热处理工艺及纳米银层表面等离激元共振对多层膜光电性能的影响三个方面综述了D/M/D膜系中得到广泛研究的二氧化钛/银/二氧化钛多层膜的最新研究进展,并展望了D/M/D透明导电薄膜的研究方向。     

疏水耐环境型SiO2/TiO2/SiO2-TiO2太阳能宽光谱增透膜的制备及性能研究

利用TFCcal设计软件构建膜系结构, 采用溶胶-凝胶工艺和提拉法在超白玻璃上制备出厚度精确可控的宽光谱、高增透型SiO₂/TiO₂/SiO₂-TiO₂减反膜, 同时结合甲基三乙氧基硅烷(MTES)改性碱催化的SiO₂溶胶, 通过提拉法一次制备出高透过率疏水型薄膜。研究表明, 高增透型三层宽光谱减反膜的理论膜层厚度依次为: 80.9 nm(内层SiO₂-TiO₂)、125.0 nm(中间层TiO₂)、95.5 nm(外层SiO₂), 其在400~700 nm可见光范围内平均透过率实际可高达97.03%以上。多层膜经过退火处理后, 膜面的水接触角高达131.5°, 同时陈化两个月以后的多层膜透过率仅下降0.143%, 表明制备的SiO₂/TiO₂/ SiO₂-TiO₂多层减反膜具有优良的疏水和耐环境性能。     

蓝宝石上GaN基多层膜结构椭偏研究

对InN/GaN/Al2O3和Ga2O3/GaN/Al2O3多层膜结构进行了椭圆偏振光谱研究。所有GaN样品均采用MOCVD工艺在蓝宝石(Al2O3)衬底上生长所得。应用多层介质膜模型,在300～800nm测试波长范围内拟合得到了样品各层厚度和折射率色散关系,并与GaN单层膜色散关系相比较,分析了各层膜之间对自身折射率的影响。研究结果表明,InN和Ga2O3表面均存在一个粗糙层,采用有效介质近似模型可使拟合结果更为准确;相对于GaN单层膜结构,InN薄膜使其下面的GaN层折射率明显增大,这应与界面层态密度有关;而在300～400nm测试范围内,Ga2O3折射率出现反常色散现象,InN消光系数亦产生了一个强的吸收峰,这则可能与GaN层在360nm左右存在的一个强吸收(Eg≈3.4eV)有关。     

PET基材上介质保护层对高反射银膜性能的影响

为了解决纯银高反射膜耐候性不佳、附着力差的问题,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材上制备了Al2O3/Ag/CrN结构,通过多组对照试验评估保护层对反射银膜耐候性和力学性能的影响.结果 表明:Al2O3前保护层显著提高了反射膜的耐腐蚀性能;CrN后保护层提高了膜层的附着力性能;综合耐候性、反射率、附着力等性能,PET/Al2O3/Ag/CrN膜层中Al2O3优选厚度为10 nm,CrN优选厚度为20 nm.     

NiSiO_2太阳光谱选择吸收涂层的设计制备及热稳定性研究

采用软件模拟辅助实验的方式制备了新型Al/NiSiO_2(M)/NiSiO_2(D)/SiO_2太阳光谱选择吸收涂层,并对其热稳定性进行了研究。使用磁控溅射技术,通过改变氧气(O_2)流量制备了一系列NiSiO_2膜层,研究了O_2流量对膜层光学性能的影响,并使用光学模拟软件对涂层进行设计和优化。根据模拟优化结果在不锈钢基底上成功制备了Al/NiSiO_2(M)/NiSiO_2(D)/SiO_2光谱选择吸收涂层,其吸收率(α)为0.933,400℃下的发射率(ε)为0.14。涂层在空气中450℃高温下热处理100h后,其吸收率与发射率之比(α/ε)由6.66上升至7.62,依然保持着较高的光谱选择性,表明涂层具有较好的热稳定性。     

Ag/SiO_2/Ag组成的三角形纳米柱的光学及传感特性

研究了一种Ag/SiO2/Ag组成的三角形纳米柱的LSPR消光光谱特性及其传感特性.时域有限差分（FDTD）法计算结果表明,三棱柱结构在中间夹层SiO2后,消光光谱峰值出现红移现象,并伴随着折射率灵敏度的增加.随着中间介质层厚度的增加,上下两层金属间表面等离子体耦合逐渐减弱,消光光谱峰值红移速度减慢.当介质层厚度为60nm时,金属层间的表面等离子体耦合消失,消光光谱与折射率灵敏度不再发生变化.对于实际制作时可能出现尖角钝化的三棱柱结构,中间介质层仍然表现出对其光学及传感特性的良好的调节作用.     

TiO2纳米微粉及生物染料的光催化降解

基于过氧络合热分解法制备了平均粒径为6—7nm的TiO2微粒，并研究了对生物染料亚甲蓝、孔雀绿溶液的光催化降解作用。亚甲蓝溶液的紫外可见光谱的吸收峰(峰位波长663—646nm以及292—288nm)的吸光度随光催化时间的加长而明显减弱。孔雀绿溶液的紫外可见光谱的吸收峰(峰位波长617—612nm)的吸光度随光催化时间的加长也减弱。但是位于紫外光区256nm左右的吸收峰的吸光度却大幅度增强。     

制备工艺参数对TiNx/Ag/TiNx低辐射膜性能的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上沉积了TiNx/Ag/TiNx低辐射膜,研究了制备工艺参数对低辐射膜光学性能的影响以及低辐射膜的耐腐蚀性能.结果表明,TiNx薄膜可对膜系起到很好的保护作用,当膜系的TiNx保护层厚度为32nm、内层TiNx膜厚为16nm(氮气流量为55sccm)、Ag层厚度为16nm时,制备的低辐射膜系具有优良的透过率、低辐射性能和耐腐蚀性能.     

一种新型铝基功能复合材料的研究

采用铸造凝固复合法将铝和在４￣１４μｍ波长范围内具有强辐射能力的ＴＭ颗粒复合在一定，制成Ａｌ／ＴＭ红外辐射功能复合材料，Ａｌ／ＴＭ复合材料组织致密，颗粒分布均匀。研究发现，Ａｌ／ＴＭ复合材料在红外光谱４￣１４μｍ的光谱辐射率和光谱辐射度比铝有很大提高。     

THz波及其光谱检测技术

介绍了THz波的基本性质、应用前景和国内外的研究现状,并阐述了THz波的产生方法和探测方法.对中国计量学院拟开展的工作进行了分析和讨论.     

硅光电探测器光谱响应度测量标准装置

本文介绍了硅光电探测器光谱响应度测量的原理和装置，描述了相对和绝对光谱响应度标定方法，详细分析了引起标定误差的因素和误差合成，简要分析了国际比对结果。本装置的波长范围为３００￣１０００ｎｍ，相对光谱响应的不确定度（１σ）为０．２１％￣０．８６％，绝对光谱响应的不确定度（１σ）为０．２５％￣０．８７％。     

同色异谱黑在光谱降维中的应用研究

目的研究同色异谱黑在光谱降维中的应用。方法基于同色异谱黑光谱特性提出MBPCA光谱降维法。该方法将颜色光谱分解为基本光谱和同色异谱黑光谱,基本光谱的基向量由原始光谱通过PCA法得到的前3个基向量构成,原始光谱与基本光谱之间的残余光谱作为同色异谱黑光谱,其基向量由残余光谱通过PCA法推导。结果当降维光源与实际光照光源一致时,只要基向量数目超过3个,其低维模型的色度精度皆为0,当用6个基向量重构光谱时,在4种标准光源下的平均色差接近于1。结论 MBPCA法与PCA法相比,其光谱重构精度与PCA法接近,色度精度比PCA法有明显提高,其六维模型能有效满足光谱颜色复制的需要。     

水声脉冲信号检测的新方法

水声脉冲信号是由一个运动平台上的发射器发射的。信号的调制方式、载频、幅度、脉宽以及周期均为未知。该文介绍了一种水声脉冲信号检测的新方法。水声脉冲信号接收机输出的短时谱重心是不断起伏的。起伏在高信噪比时会变得很小,而在低信噪比(或无信号)时会变得很大。由于,起伏的绝对偏差移动平均可用来度量起伏的大小,因此,它可以被用来检测水声脉冲信号。还介绍了新检测方法的原理、算法以及仿真结果。在海洋噪声、运动载体的辐射噪声以及小的多途干扰背景中,该方法能可靠地检测水声脉冲信号,并能同时对信号的一些参数作出估计。     

Spectral properties of Ho3+/Tm3+ co-doped β′-Gd2(MoO4)3 crystal as laser gain medium around 2.0 μm

Ho³⁺/Tm³⁺ co-doped β′-Gd₂(MoO₄)₃ single crystal was investigated as gain medium for Ho³⁺ laser around 2.0 μm. Polarized absorption and fluorescence spectra of the crystal were measured. Polarized spectral parameters of Ho³⁺ ions in the crystal were calculated and the gain curves around 2.0 μm were estimated. The fluorescence decay curves for Tm³⁺ and Ho³⁺ ions related to the 2.0 μm laser were measured and analyzed. The distinct coupled decay behavior for the Ho³⁺/Tm³⁺ co-doped system embodies the existence of energy transfer between Tm³⁺ and Ho³⁺ ions.     

多波段水下光谱辐射计

研制了基于干涉滤光片分光的船载多波段水下光谱辐射计，该辐射计可同步观测12波段下行光谱辐照度、12波段上行光谱辐照度和7波段上行光谱辐亮度，水下剖面测量深度达200m。在水槽中测定了辐照度探头的余弦响应特性和浸没因子，利用MonteCarlo方法模拟了阴影误差分布，给出了仪器的主要性能指标。给出了与Macam公司SR9910c型水下光谱仪的比对结果以及海上试验数据的分析结果。     

尤尔-尼尔森光谱纽介堡模型的修正指数的研究

尤尔-尼尔森光谱纽介堡公式中修正系数的确定一直是个难题。选用了纸张的光谱反射率的倒数作为修正系数,使计算的有效网点面积率与实际的网点面积率之间的误差减小。结果表明,修正后的尤尔-尼尔森光谱公式可用于有效网点面积率的计算,研究结果对于印刷色彩检测具有重要意义。     

海洋多通道水色测量仪的定标及不确定度分析

论述对ＳＰＭＲ、ＳＭＳＲ海洋多通道水色测量仪器的光谱辐射照度、光谱辐射亮度进行定标的原理及方法,并通过实际定标测试,论证了该方法的可行性,同时检验了仪器的性能。最后对此次测试结果及其不确定度进行了综合分析。     

Measurement of Infrared Spectral Directional Hemispherical Reflectance and Emissivity at BNM-LNE

An infrared reflectometer has been designed by BNM-LNE (Bureau National de Métrologie–Laboratoire National d’Essais) to measure the spectral directional hemispherical reflectance of solid materials at ambient temperature. For opaque materials, the spectral directional emissivity can be calculated from the measured reflectance. The reflectance can be measured from 0.8 to 14 μm in five directions with an angle of 12°, 24°, 36°, 48°, and 60° with respect to the normal to the surface of the sample. The optical arrangement to collect the reflected flux is based on the Coblentz arrangement (hemispherical mirror). In fact, four mirrors cut in an hemisphere are used to collect the flux reflected by the sample. This optical arrangement was chosen to limit the angle of incidence of rays on the detector (38° instead of 90° for the Coblentz arrangement). The final expanded uncertainty (level of confidence 95%) of the reflectance is estimated to be about ±0.03 for wavelengths between 0.8 and 10 μm and ±0.04 for wavelengths over 10 μm. The values of the spectral reflectance measured on a black paint and on a white ceramic tile are compared to those measured by the two laboratories PTB (Physikalisch Technische Bundesanstalt) and NIST (National Institute of Standards and Technology). The results validate the measurements performed at BNM-LNE. Paper presented at the Fifteenth Symposium on Thermophysical Properties, June 22–27, 2003, Boulder, Colorado, U.S.A.