光子晶体改善中红外辐射的发生

在硅片中设计的一种光子晶体使得用户能够有控制地产生中红外辐射,由美国Ion光学公司研制的这种发射器正准备投入环境监测应用。据有关专家解释说,中红外辐射一般由热灯丝、发光二极管或者量子级联激光器发生。该公司的研究人员在一块硅片上先覆盖一层玻璃,然后再覆盖一层黄金或者一层铂     

高功率CO2激光对远场HgCdTe探测器的干扰实验

理论分析和实验研究了高功率CO2激光对远场光导型长波红外HgCdTe探测器的干扰损伤。采用激光辐照探测器的温升理论模型,根据实验参数,讨论了高功率激光对长波红外探测器的损伤机理,计算了温升与辐照时间和功率的关系,并和CO2激光器在距离15km处辐照光导型长波红外HgCdTe探测器的实验结果进行对比分析。实验结果表明,2.5kW连续CO2激光经过大气衰减后在15km处激光功率密度可达0.161W/cm2,计算可知此时会聚到探测器靶面处的功率密度为140W/cm2;靶面处功率密度为20.5W/cm2时,对探测器产生干扰;靶面处功率密度为110W/cm2时,达到损伤,计算此时探测器表面温度已达到Hg析出温度,这一实验现象和理论计算预期结果相吻合。实验结论对研究探测器的激光防护和激光干扰星载探测器技术具有指导意义。     

光成形的光固化理论分析与实验研究

通过对高斯光斑的曝光固化理论分析。得到了固化物形状、大小与光强分布和曝光量的关系；利用光纤直接曝光固化实验，得到了紫外光固化树脂的临界固化能量和吸收系数两个特征值；通过Matlab的计算建模和固化实验分析，验证了理论分析的正确性，为后续的平面成形固化和三维结构成形固化提供了理论基础。     

用薄膜光子晶体超晶格概念设计多峰滤光片

多峰滤光片在光通讯波分复用技术中潜在着特殊的应用。利用薄膜一维光子晶体超晶格的概念,设计了两种薄膜多峰滤光片。第一种是基于两个一维光子晶体迭加的多峰滤光片,它在交叠的禁带上出现多组通带,每组通带又包含着多个透射峰,峰的数目为两个光子晶体的周期数减去1;第二种是在第一个光子晶体的中间插进第二个光子晶体,因而形成三个基本周期的光子晶体迭加,峰的数目主要取决于插入的第三个光子晶体的膜层厚度之比和周期数。讨论了多峰滤光片的通带特性和截止度。     

测量高斯光束腰斑尺寸的实验与分析

激光光斑尺寸和激光束腰光斑尺寸是衡量激光器性能的重要参数。设计了利用刀口法和狭缝法分别测量高斯光束腰斑尺寸大小的测量实验装置,并阐述了具体的测量过程,给出了所测得的实验结果,最后对这两种方法进行了比较分析。这两种方法实验装置简单实用。     

高速再入体热辐射模型的分析与修正

通过对现有高速再入体热辐射模型的分析计算,确立了目标的本体辐射、激波层辐射和尾流辐射之间的定量关系,从而建立了其修正的热辐射模型。将修正模型的理论计算结果、外场实测结果与实验室缩比模型仿真结果进行分析与比较,得出结论:高速再入体再入大气层时的热辐射模型采用本体辐射、激波层辐射和尾流辐射的修正模型,能更好地反映目标再入时的实际辐射,可以为目标热设计提供更准确的依据。     

一种具有完全光子带隙的二维光子晶体薄膜

简单介绍利用光子晶体的概念,提出一种正方结构的类似棋盘式的二维光子晶体结构,根据光子晶体能带理论计算并设计了这一结构,利用碲化铅(PbT e)与一氧化硅(S iO)材料对组合,可在此两种材料的透光区波段内,获得具有TE与TM的重合完全光子带隙,相对宽度为4.55%,其意义是可以制作全角反射镜和偏振分光镜,文中为实际制备这一器件结构提供理论指导和可行性分析。     

光栅尺光刻过程中的热辐射模拟分析

国产光栅尺的动态性能和精度均达不到数控机床的要求,而影响光栅尺精度的关键步骤是光刻,光刻过程中的影响因素包括机床安装的垂直度和抗干扰度,机床轨道的表面精度和水平度以及环境温度等等,其中对环境温度影响却少有研究。为了能更好的提高光栅尺的精度,本文基于Matlab对光刻过程中的曝光灯热辐射做了数据模拟分析,发现曝光灯的热辐射对光刻时的子光栅刻度等距性有很大影响,而控制这个热辐射数值目前在国内可行性更高,因为无论对于这个控制系统的复杂程度还是所需成本,相比于高精度的温度梯度微环境控制,都有一定的优越性。     

高斯光束横向光强分布的检测研究

由于激光技术的广泛应用和不断发展,对高斯光束的研究及测量成为一个重要内容。高斯光束横向光强分布的特性直接关系到激光的应用,因此从高斯光束横向光强分布特性的研究出发,采用小孔扫描法和CCD数据采集法测量高斯光束横向光强分布,然后把实验测量的光强分布数据通过图像处理程序绘制成光强分布曲线并与理论的高斯分布曲线进行拟合对比。结果显示实验测得的高斯光束的横向光强分布与理论高斯分布吻合,证实了高斯光束的横向光强分布遵守高斯函数。     

光学表面冗余粒子在离轴及斜入射高斯波束作用下的辐射力

针对光学表面冗余粒子的清除问题,通过离轴高斯波束的球矢量波束展开方法,研究了介质球对离轴及斜入射高斯波束的散射特性;基于得到的结果结合连带勒让德函数的正交递推关系推导了离轴高斯波束对介质球的横向和轴向辐射力的解析表达式,并重点分析了离轴距离和高斯波束斜入射角度分别对轴向辐射力和横向辐射力的影响。结果表明,离轴入射时,在束腰负半轴2μm处出现一个总力极大值,过束腰零点后5μm处出现一个反向次大值点;高斯波束斜入射时,辐射力在束腰中心前后各出现一个极大值,随着入射角的增大,曲线整体下移减小,辐射力极大值所对应的Z₀位置固定。得到的结论可用于无损检测工程中,即通过调节高斯波束束腰位置可提高对冗余粒子驱逐和控制的效率。     

一种雷电探测的红外光学辅助探测电路

雷电探测技术是雷电科学的重要研究领域,该文设计了一种雷电探测的光学辅助探测电路。该电路在现有电磁场强度的雷电探测仪基础上增设光学辅助探测电路,利用光电管探测到的闪电红外光信号对雷电发生的个数和方位进行辅助确认,从而起到提高雷电探测精度的作用。     

远红外辐射加热HEPA过滤器的实验研究

设计了远红外辐射与HEPA过滤器联合杀菌的实验装置,采用符合国际标准的耐高温高效过滤器对排风进行过滤：辐射板在系统的上风侧对过滤器进行加热,以确定过滤器的杀菌效果,实验过程中采用测温误差为0．1℃的数字温度表测量过滤器的迎风面和背风面温度,采用粒子计数器测量加热前后实验装置上下游的粒子数,得出高教过滤器的过滤效率。结果表明：在实验温度下该装置能够杀灭微生物,并且过滤器加热前后过滤效率没有明显的变化。     

关于红外探测器与红外焦平面阵列探测器性能参数描述方法的商榷

对中国国标GB/T13584与GB/T17444关于红外探测器和红外焦平面阵列探测器噪声和相关性能参量定义方法提出了异议和见解.在国标中关于噪声的定义没有说明背景辐亮度和信号辐照度水平,因此容易导致关于噪声和相关参量的模糊观念.当信号很强时,光子噪声占主导地位,信噪比(SNR)与信号水平不成正比,此时由信噪比导出噪声等效功率(NEP)和D*时应格外小心.当信号很弱时,可以忽略光子噪声,由信噪比导出NEP和D^*就变为很简单.     

Use of the Reflection of Near‐Infrared Light for the Nondestructive Examination of Blood Flow and Other Applications

Abstract

Reflection of near‐infrared light is measured by commercial equipment. We found that samples in motion and at rest show differences in the intensity of reflection of a laser beam. This may suggest the possibility of its use to detect organ necrosis in vivo. In addition, we find the possibility of the use of this reflection of the near‐infrared light for the non‐destructive inspection of internal changes in perishables, e.g., their degree of ripeness.     

近红外光谱仪器技术

综述了常用的几种类型近红外光谱仪器及其各自的工作原理及优缺点,并给出了具有代表性的近红外仪器厂商及其Internet网址和仪器类型。     

减小表面粗糙度测量高斯滤波幅度偏差

提出了一种减小表面粗糙度测量用的高斯滤波器幅度传输特性偏差的新方法。根据中心极限定理,可以构造出不同的高斯逼近滤波器。用多级一阶巴特沃思滤波器和多级移动平均滤波器分别去逼近高斯滤波器时,两者的幅度偏差方向相反、极值位置相近,所以这两种方法的线性组合可以大大减小偏差。用这两种不同逼近滤波器的并联方法构成的一个简单的线性组合滤波器,去逼近高斯滤波器的幅度传输特性,其幅度传输特性的最大偏差只有0．11％。这种新的逼近方法,算法简单、精度高,实现了表面测量高斯滤波处理的高精度和高效率的高度统一。     

键合技术在微机械Golay-cell红外探测器中的应用

介绍多种硅片键合技术及其在基于高菜盒（Golay-cell）原理的微机械红外探测器中的应用。对多种键合方法在该器件中的实验结果进行比较，确定了现阶段最优的键合方法，即采用局部电场屏蔽方法的阳极键合方法，键合成功率在90％以上，并初步实现了器件的标准化制作。