532nm光诱导下低损耗As_2S_3光纤纤芯的光敏性及其光阻断效应现象

实验研究了低损耗硫系玻璃As_2S_3光纤的纤芯在532nm近带隙光照射下的光敏性。实验结果表明,光开始照射时其纤芯的光致折射率变化朝负方向快速减小,然后随着光照时间延长,折射率变化朝正方向缓慢恢复增加。这两个过程经历的时间和折射率变化的大小均取决于光照功率。光照功率增大到一定阈值时,在恢复过程中,光致折射率变化出现正增加,且随光照功率继续增大和曝光时间延长,折射率变化可增加到约3×10-3。另外,实验初步制备了As_2S_3光纤的布拉格光栅,曝光期间其中心波长先蓝移,后恢复并红移。同时,实验还发现,在近带隙光照下As_2S_3光纤出现光阻断效应现象,其截止效率约为55%。     

KCI衬底增透膜

本发明所述KCl衬底三层耐潮增透膜,吸收10.6μm波长CO_2气体激光束很小,能透足量的0.6328μm波长He-Ne激光束。第一层(紧贴衬底)是As_2S_3层,光学厚度是2.438～2.65μm,第二层是PbF_2层,1.259～1.363μm,第三层是AS_2S_3层,0.959～1.03882μm。图2是第二层As_2S_3(即第三层)的光学厚度从预调的光学厚度增大和减小4％时,本膜系的反射与波长的关系。     

BiCl_3-KCl-As_2S_3系玻璃的形成、性质和结构

报道了BiCl_3-KCl-As_2S_3系玻璃的形成。以BiCl_3和As_2S_3为基础的玻璃的红外透过率直到11μm以后才开始下降,这对CO_2激光(10.6μm)传输非常有利。在BiCl_3-KCl系中引入As_2S_3可显著改善玻璃的化学稳定性。根据喇曼光谱结果,分别研究了BiCl_3-KCl系全氯化物玻璃及BiCl_3-KCl-As_2S_3混合系玻璃的结构。     

As2S3膜制备浮雕型全息元件的研究

本文通过对具有全息光存效应的As_2S_3膜的光辐照前后膜的腐蚀速率与挥发速率等物化性能的测量,表明制备浮雕型全息元件是可能的,并探讨其光化学反应机构。     

用于KCl的双层低吸收增透膜

本文报导用硫族化物玻璃As_2S_3和Ge_(45)Se_(55)为镀膜材料在波长10.6微米,KCl激光窗口作为增透膜的设计、制备和特性。用激光量热法测定膜层的吸收,在波长10.6微米时为0.1％。薄膜的反射率为0.1％。同时测定了脉冲CO_2激光辐射的激光感应损伤阈值。     

飞秒强激光脉冲激发下Ta2O5薄膜光学常量的瞬态变化

用抽运-探测方法研究了Ta2O5单层膜在预损伤(60%损伤阈值)的抽运强度下反射和透射率的瞬态变化.观察到其峰值出现在抽运后约100fs处,然后以约600fs的时间常量衰减.用单层吸收膜加透明衬底的理论模型对实验结果进行拟合,得出光学参量(折射率n和消光系数k)瞬态变化的峰值为An=-3.4%和△k=0.042,对应吸收系数增大了3个数量级.     

BaxSr（1—x）TiO3多层膜椭偏光谱研究

用溶胶－凝胶技术在Bi(100）衬底上制备了单层和渐变型多层的BaxSr(1-X)TiO3薄膜，其膜层组分分别为：Ba0.7Sr0.3TiO3,Ba0.8Sr0.2TiO,Ba0.9Sr0.1TiO3,BaTiO3，对生长制备出的多层BaxSr(1-X)TiO3薄膜进行了变角度椭偏光谱测量，通过椭偏光谱解谱分析研究，首次得到了BaxSr(1-X)TiO3多层膜结构不同膜层的膜厚和光学常数，其结果显示：椭偏光谱分析得到的不同膜层的膜厚与卢瑟福背向散射测量得到的结果基本相符；渐变型多层膜中BaTiO3薄膜的折射率比单层BaTiO3薄膜折射率大许多，与体BaTiO3的折射率相接近，这说明渐变型多层膜中BaTiO3薄膜的光学性质与体材料的光学性质接近。     

溶胶—凝胶法制备的PbTiO3薄膜的光学性质研究

采用溶胶－凝胶法在石英玻璃衬底上制备出均匀透明的无定形PbTiO3薄膜，并对其 光学性质进行了详细的研究，发现其折射率的波形符合经典的Cauchy函数。由半导体理论计算得到无定形的PbTiO3薄膜的光学禁带宽度为3．84eV.FTIR透射光 谱研究表明无定形PbTiO3薄膜在中红外波段没有吸收峰出现，对于在550℃下 快速热退火得到的PbTiO3薄膜，通过远红外反射光谱测量，观察到了6个约外活性声子膜。     

GaAs闭管热氧化自生氧化膜的生长及其特性的研究

本文在初步探索了闭管热氧化法生长GaAs自生氧化膜生长条件的基础上,进一步对薄膜的生长规律进行了研究。实验发现在As_2O_3过量的条件下,自生氧化膜的厚度可达1μm以上,其生长速率大约为1000A/hr。同时也开展了对氧化膜的化学稳定性、光学、电学特性以及对杂质Zn的掩蔽扩散特性的初步研究,并利用平面工艺试制了具有变容管特性的样管。     

非晶态As_(40)S_(60-x)Se_x薄膜光致结构变化的研究

本文主要研究As_(40)S_(60-x)Se_x系列蒸发薄膜可逆的光黑化效应和光致结构变化。测量了透过率随温度的变化、光照后光学吸收边的移动以及在不同温度下光照以后透过率随时间的变化;讨论了光黑化现象的起因。我们认为光黑化效应是由结构无序度的变化引起的,而结构无序度的变化则是由光照后缺陷态的变化引起的。     

Optimization of a fiber grating film sensor based on dual peak resonance

Based on the dual peak resonance of long-period fiber grating（LPFG）, a novel film sensor is presented, in which films sensitive to the surrounding gases are coated on the cladding of the fiber grating region, and the intervals of the dual peak resonant wavelengths change with the film refractive index. According to the coupled-mode theory, a triple-clad numerical model is developed to analyze the relation between the sensitivity Sn and the thin film optical parameters （the film thickness h3 and the refractive index n3） and the fiber grating parameters （the grating period A and the core index modulation σ）. By using optimization method, the optimal film optical parameters and the grating structure parameters are obtained. Numerical simulation shows that the sensitivity of this scheme to refractive index of the films is predicted to be more than 10-7. The theoretic analysis provides straightforward foundation for the actual highly sensitive film sensors.     

YbF3和ZnS薄膜的折射率和厚度的分光光度法测定

本文给出了一种简单而准确地确定光学薄膜折射率和厚度的方法。利用分光光度计分别测量光学薄膜样品以及基底透射率曲线,采用柯西（Cauchy）色散模型以及非线性单纯形优化法对透射率测量曲线进行拟合,从而确定薄膜的光学常数和厚度。采用电子束热蒸发和电阻热蒸发方法,分别在CaF2基底上镀制ZnS薄膜和在Al2O3基底上镀制YbF3薄膜,通过测量其在400nm-2600nm波段内的透射率曲线,计算出ZnS和YbF3薄膜材料的折射率色散曲线以及膜层厚度。     

非晶As2S3半导体薄膜在激光作用下的性能及结构研究

在激光辐照或退火作用下 ,As2 S3非晶半导体薄膜的光学吸收边出现红移现象 ,并且随着激光功率的增大和辐照时间的延长 ,红移值增大 ,并最后达到饱和。这种红移在先经过退火处理再激光辐照的薄膜中是可逆的。从扫描电镜的形貌图中也可以看出 ,经激光辐照后 ,薄膜表面有晶相出现 ,且随着激光功率的增加 ,晶相出现增多。As2 S3非晶半导体薄膜中光致效应的产生是由于光致结构变化所致 ,对其产生原因 ,进行了机理分析     

质子交换LiTaO3平板光波导的表征

本文采用质子交换法制备了Ｚ切ＬｉＴａＯ３晶体平板光波导，并研究了退火前后波导的光学性能。讨论并用实验结果验证了退火前后波导内折射率的分布，实验证明退火前波导层的折射率分布为阶跃型，退火后其分布为费米型。在６３２．８ｎｍ的Ｈｅ－Ｎｅ激光波长下的测量结果表明：质子交换ＬｉＴＡＯ３波导层折射率增量退火前约为０．０１２，退火后为０．０２５。     

Analysis of Optical properties of nanocrystalline titanium dioxide films

The optical properties of materials can be characterized in terms of the complex refractive index. We developed a simple and efficient method for determining the complex refractive index of nanomaterials that uses the relationship between this parameter and the light spectrum measured for a specimen. The optical properties of nanoparticle and nanotube TiO₂ films were investigated. The results show that the morphology of nano-TiO₂ affects the complex refractive index spectrum and therefore influences light dispersion and absorption of the film. We also simulated the optical energy density distribution within equivalent plane films using complex refractive index data.     

Nonlinear slab-guided waves in non-Kerr-like media

Guided waves with unique, power-dependent properties arise when one or more of the media bounding a guiding film exhibits an intensity-dependent refractive index. Previous theoretical work on this problem has been based formalism-limited to Kerr-type nonlinear media in which the change in refractive index is quadratic in the optical field. In this paper, a formalism recently reported by Langbein et al. is used to investigate nonlinear guided wave solutions in more realistic material systems. It is shown numerically that saturation of the optically induced change in the refractive index can dramatically alter, and in some cases eliminate, the more interesting power-dependent features of the solutions. Nonlinear wave solutions are also investigated for a larger class of media characterized by refractive indexes which depend on the optical field raised to some arbitrary power.     

PbZr0.40Ti0.60O3非晶薄膜透射光谱性质研究

采用溶胶凝胶方法在石英玻璃上制备了均匀透明的PbZr0.40Ti0.60O3(PZT)非晶薄膜，测量了200-1100nm的紫外可见近红外透射光谱，根据经典的包络计算方法，同时获得薄膜在透明振荡区的折射率，消光系数以及厚度，薄膜的折射率色散关系可以通过单电子sellmeier振荡模型成功地进行解释。最后，根据Tauc's法则，得到PbZr0.40Ti0.60O3非晶薄膜的禁带宽度为3.78eV。     

新的质子源质子交换制作的Z切LiNbO3光波导特性

研究了用己二酸和苯甲酸的不同混合摩尔比作为质子源交换制作的Z切LiNbO3光波导的表面折射率改变、波导深度、折射率分布等光学特性。结果表明，在交换温度为230℃，交换时间为6h时，混合摩尔比较高时，波导为β4相；较低时，为β3相。在β4相时，混合摩尔比越大，波导的表面折射率改变和波导的深度越大；在β3相时，不同的混合摩尔比交换的波导光学特性差别不明显。用双晶X射线衍射法对单苯甲酸和混合摩尔比为60％制作的光波导进行X射线衍射。以上结果对波导器件的制作及理解波导折射率改变的物理机制提供了一些有用的信息。     

抛光工艺对硅基Pb_(1-x)Ge_xTe薄膜性能的影响

研究了不同的抛光方法(机械抛光、化学腐蚀及化学机械抛光)对硅基板上沉积的Pb_(1-x)Ge_xTe薄膜性能的影响.研究表明,经化学机械抛光(SiO_2胶体或Cr~+)的硅基板上所沉积的Pb_(1-x)Ge_xTe薄膜具有致密的结构及平直的界面,其沉积速率也比在化学腐蚀抛光表面的沉积速率大7%或18%(分别对应<111>和<100>晶向);薄膜具有明显高于化学腐蚀抛光基板沉积薄膜的折射率,且折射率随温度的降低而增加,而低温下折射率随波长的增加而增加;化学腐蚀抛光基板沉积薄膜的折射率的增加量明显大于化学机械抛光基板沉积薄膜的增加量;薄膜层经机械抛光后,其膜层结构、组分及其深度分布均未改变,但透射率增加,消光系数有所改善,折射率有所降低.     

B掺杂ZnO纳米薄膜的结构和光学特性研究

采用脉冲磁控溅射法制备了B掺杂ZnO(ZnO:B)纳米薄膜,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见-近红外分光光度计分别研究了薄膜的结构和光学特性。结果表明:ZnO:B为多晶纳米薄膜,具有六方钎锌矿结构,且薄膜沿着c轴取向择优生长;在可见光和近红外光谱区的透光性能良好,其中在可见光区的平均透光率大于84%,而在近红外区的透光率随着波长增加而逐渐降低至45%。运用逐点无约束最优化法分析计算了薄膜的光学常数,在可见光区,ZnO:B纳米薄膜的光学常数随波长的变化很小且数值基本恒定,折射率约为2.0,而在紫外区,光学常数随波长的变化显著。