液晶盒厚度的反射光谱拟合法测量

介绍了一种测量液晶盒厚度的新型光学方法——反射光谱拟合法。理论上,液晶盒的反射光谱呈正弦曲线,且曲线取极值时对应入射光波长大小值取决于所用液晶盒的厚度。反之亦然,当得知液晶空盒的反射光谱时,可以根据曲线取极值时入射光波长的值来获得待测液晶盒的厚度。软件用来搜索与实验测试数据相互吻合的液晶盒厚度。该技术以白光作为液晶盒的前端光源,且白光入射角为0°。结果表明,该方法测量范围5 ～30μm,测量重复误差0 .1μm以下。实验中,光纤光谱仪用来测试反射光谱,并通过USB接口将其传输到计算机。该方法的优点是它可以在0 .1 s内测试液晶盒表面任意点处的厚度,有较强的使用价值。     

基于谱分析的高分辨率白光OCT的研究

提出了一种基于谱分析的白光光学相干层析术(OCT)的方法.使用卤素灯光源作为白光源,建立了迈克尔逊干涉仪系统.当从物体反射回来的光和从参考平面镜反射回来的光在相干长度以内,将发生干涉,干涉信号通过光谱仪进行分析,实际测得了系统的低相干波形,得到了相干长度为1.5 μm的低相干信号,纵向分辨率精度高,有利于测量细胞级的生物体.     

光学弱相干测温

将光学弱相干层析与激光干涉测量结合，提出了一种新型测温方法，光学弱相干测温，该方法利用光源的弱相干性抑制背影反射光，同时使待测相位通过光学方法放大，测温精度显著提高，特别适用于较薄样品，较低温度变化的测量。     

玻璃基底和表面粗糙度在氮化硅薄膜椭偏测量中的影响

在光谱椭偏测量中,玻璃基底的背反射会给测量结果造成较大影响。针对平板显示器件玻璃基底表面氮化硅镀膜进行了椭偏测量和模型计算。采用相干背反射模型“空气基底空气”计算并拟合得到与厂商数据符合较好的玻璃基底折射率。对氮化硅薄膜采用Tauc Lorentz色散模型进行了分析拟合,讨论了薄膜与基底界面层、表面粗糙度对光学常数及模型拟合的影响,表明在薄膜与基底间晶格失配的情况下,界面层的引入对改善拟合度是必要的。给出了薄膜体系的光学常数、薄膜结构的分析结果。     

氧化锌薄膜的光学相干层析检测方法研究

为了实现对氧化锌薄膜的厚度测量,采用光学相干层析成像的方法进行了理论分析和实验验证,获得了含厚度信息的1维深度图像和含内部结构信息的2维层析图像。结果表明,该方法测得的薄膜厚度值与理论值一致。该研究说明谱域光学相干层析成像技术的测量结果真实有效,可以用于薄膜的厚度测量和质量检测。     

基于光学相干层析成像技术的薄膜厚度测量

为了对薄膜厚度进行测量,采用白光谱域光学相干层析成像的测量方法,进行了理论分析和实验验证,对以玻璃为基片的单层和多层薄膜样品进行了层析成像实验,获得了样品的2维层析图像。结果表明,该系统不仅能显示薄膜样品内部的微观结构,而且能从2维层析图像中得到单层和多层薄膜的厚度(分别为68μm和30μm),测量值与理论值相吻合,从而验证了测量理论正确性。该系统具有较高分辨率,可实现快速成像,满足实际工业测量需要。     

双光梳非线性光谱

光学频率梳具有优异的时域和频域特性,已成为一种重要的光谱探测光源.基于两个具有不同重复频率的光频梳,可以实现具有异步光学采样特点的双光梳光谱探测.除了线性光谱探测应用,双光梳技术在非线性光谱探测中同样具有独特的优势.介绍了双光梳非线性光谱的探测原理,重点综述了双光梳技术在多维相干光谱和相干反斯托克斯拉曼光谱探测中的应用...     

多尺度Retinex的光学相干层析图像增强研究

针对光衰减导致光学相干层析图像局部图像对比度下降的问题，提出了基于多尺度Retinex的光学相干层析图像增强方法。采用图像光照补偿的方法完成光学相干层析图像增强，选取多尺度Retinex算法在三个尺度条件下确定高斯滤波系数；利用高斯滤波系数对光学相干层析图像实施卷积处理，对灰度值结果实施加权平均处理，并采用分段线性平移与压缩方法对加权后灰度值实施映射，实验结果显示该方法可显著提升图像的颜色与对比度质量，有效解决了后向散射的问题，获取较好的光学相干层析增强效果。     

光学相干层析术

用光回波形成高分辨图像　　光学相干层析术 ( OCT)是一种全新的光学成像形式。通过测量回波时间延迟和后向散射光大小 ,光学相干层析术可进行材料及生物系统内部微观结构高分辨率横断面层析成像。图像分辨率可达 1～ 1 5 μm,比传统的超声波高 1～ 2个数量级。成像可以就地实时进行。因这一技术的独特优点 ,它在研究及医学应用方面用途广泛。光学相干层析术成像基于超快光学 ,同时利用许多光学技术 ,包括白光干涉量学度、纤维光学及傅里叶变换测定法等。超声波的光学模拟　　光学相干层析术成像与超声波成像类似 ,只是前者不是用声而是用…     

皮肤微区反射光谱及颜色特性的研究

本文介绍了光纤探头式皮肤反射光谱分析和颜色检测系统,该系统依据反射物体颜色测试原理,采用CCD并行处理结构,实现皮肤反射光谱快速测量,并计算出相应皮肤的颜色坐标和明度,利用该测量系统,分析了病变皮肤与正常皮肤的反射光谱和颜色,提出了实现客观识别皮肤病的对策。     

基于Kramers-Kronig关系对薄膜材料光学特征的数值反演

依据试验测量得到特殊镀金聚酯薄膜反射率谱及光学常数,利用Kramers-Kronig(K-K)关系,数值反演了镀金聚酯薄膜反射系数、相位反射率和光学常数.在近红外波段,将理论反演与试验测量值进行比较.结果表明:利用K-K方法反演薄膜材料表面的光学特征光谱反射率和光学常数实部误差较小,其中相位反射率的绝对误差小于0.96°,相对误差平均值为0.083 1,但消光系数试验和反演数据误差较大.在缺乏试验测量条件或已知部分材料光学特征的条件下,开展具有薄膜、涂层目标光谱散射和辐射特性的研究工作,该反演方法是行之有效的.     

图形分析法求半导体激光器端面减反膜的有效反射率

采用图解的方法,对镀制在半导体激光二极管(LD)端面的单层减反射膜的实际效果进行了分析.研究表明:在减反膜的反射率曲线的谱线宽度有限的情况之下,LD镀膜面上的有效反射率Reff一般均高于反射率曲线的最小值Rmin;对LD来说,存在着一个最佳波长λopt,当反射率曲线的最小值所处的波长λf与之相等时,Reff最接近Rmin.     

谱域OCT光谱分析及图像噪声消除方法

在谱域OCT系统中,成像过程存在原理性噪声以及系统暗噪声,影响了图像质量,造成图像信噪比降低,图像局部结构信息缺失,因此,对谱域OCT系统的干涉光谱成分和光谱噪声的形成机制进行分析,提出了针对干涉光谱解耦的噪声处理方法。对单层薄膜成像实验,得到了薄膜的二维层析图像,实验结果表明,噪声消除方法对薄膜的成像处理简单有效,能够显著提高图像质量。     

光盘反射层纳米A1膜性能研究

利用原子力显微镜（AFM）和椭圆偏振仪研究了溅射条件对纳米Al薄膜性能的影响。研究表明，随溅射Ar气压的增大，纳米Al膜的表面粗糙度增加，折射率降低，反射率减小，这与薄膜的结构变化密切相关；随溅射功率的增大，纳米Al膜的表面粗糙度增加，而其光学常数的变化则不明显。     

偶氮染料掺杂薄膜光记录性能研究

利用旋涂法 (Spin Coating)制备了新的含氮原子的杂环偶氮染料掺杂高分子聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)薄膜。室温下测试了该偶氮染料在溶液和薄膜态的吸收光谱和薄膜态的反射光谱。研究了薄膜的光谱性质和短波长光记录性能。该薄膜在 4 0 0～ 550nm波长范围内具有强的吸收和反射光谱。短波长光盘静态测试结果表明 ,用低功率Ar 激光 (514 5nm)写入时 ,薄膜在写入前后的反射率变化较大。     

变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉腔反射率确定方法

变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉光谱成像系统获取的干涉条纹承载着目标重要的干涉信息,其正弦性的好坏和调制度的高低直接影响了目标干涉信息的提取。而变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉腔材料的反射率值是变间隙F-P干涉光谱成像系统的重要性能参数。为提高变间隙F-P干涉光谱成像系统整个系统的性能,从系统干涉条纹的正弦性和调制度两方面约束了变间隙F-P干涉腔反射率值的选取。文中分别建立了干涉条纹正弦性和调制度与变间隙F-P干涉腔材料反射率之间的数学关系,并给出合理地目标函数,以确保干涉条纹正弦性和调制度同时达到相对最佳值时,变间隙F-P干涉腔材料的反射率最佳。此外,搭建了长波红外变间隙F-P干涉式光谱成像系统,采用测量聚丙烯薄膜的光谱透过率实验验证了上述理论分析的正确性。     

高损伤阈值激光反射镜的设计方法

为了提高激光反射膜的光谱特性和抗激光损伤特性,提出了一种高损伤阈值激光反射镜的设计方法：采用HfO2-Nb2O5-SiO2多材料混合膜系结构,利用Nb2O5-SiO2折射率差值大的特点,在较少的膜层数下达到高反射率要求;利用HfO2-SiO2组合具有高的抗激光损伤特点,在Nb2O5-SiO2膜堆的最外部分叠加HfO2-SiO2膜堆,取长补短,做到采用较少的膜层数,达到高反射率要求,同时提高薄膜的抗激光损伤能力.该方法能灵活有效地按照不同膜系要求进行材料组合,具有很高的实用价值,达到工程最优化设计.     

溶胶—凝胶工艺制备梯度折射率薄膜的研究

采用溶胶－凝胶工艺制备梯度折射率薄膜，薄膜中的折射率变化是由折射率调制元素在湿凝胶中的化学反应和扩散产生。本文详述了材料的制备过程，并对材料的结构和光学性能进行了研究。     

变间隙法布里-珀罗干涉式长波红外光谱成像系统

干涉式长波红外光谱成像技术以其独特的工作原理和谱段特性,在众多领域具有广泛的应用前景。为解决仪器小型化、轻量化问题,研究了一种基于变间隙法布里-珀罗（F-P）干涉仪的新型长波红外光谱成像系统。在分析系统工作原理的基础上,研究了确定F-P干涉腔两反射面的反射率、变间隙干涉腔的楔角等主要参数的理论依据;搭建了实验系统,得到了整个装置对黑体宽波段热辐射的响应;通过将系统测得的聚丙烯薄膜的透过率曲线与高精度光谱辐射计测量结果进行比较,结果显示系统光谱分辨率满足理论设计要求。研究表明:该系统能够有效满足长波红外光谱成像系统的轻便化、小型化的需求。     

基于石墨烯薄膜的光纤微压传感器的设计

以新型的石墨烯材料为压力敏感膜,设计了一种基于法布里-珀罗干涉的光纤微压传感器。利用薄膜光学理论,分析了不同层数石墨烯膜的反射率特性。仿真结果表明,增加层数可以提高石墨烯膜的反射率。根据光传输矩阵的理论,研究并模拟了法珀腔的几何参数对反射信号的影响。通过分析对比几种大挠度圆膜应变的理论,建立了石墨烯薄膜的压力敏感特性模型,并利用ANSYS静态力学非线性对模型的挠度形变特性进行有限元仿真,验证了模型的准确性,为设计制作基于石墨烯薄膜的光纤微压传感器提供了理论基础。