用三区振幅和相位滤波器优化固体浸没透镜显微系统的光场分布

构造了三区振幅型和相位型滤波器,用矢量衍射理论分析了两种滤波器对固体浸没透镜显微系统透射场的优化作用.从光斑大小、聚焦强度(Strehl比)和边瓣强度等方面比较了两种滤波器的超分辨特性.数值结果指出,振幅型滤波器具有边瓣强度小,边界参数容限大的优点.相位型滤波器的超分辨效果比振幅滤波器的好,它的聚焦强度比振幅型的大.但是它的边瓣强度比振幅型的大.     

固体浸没透镜的近场光场分析

采用二维时域有限差分法(2D-FDTD method)研究了线偏振的高斯光束透过固体浸没透镜(SIL)的近场矢量光场分布特性。分析模拟结果表明,SIL底面的出射光场发生了退极化,产生了与入射光偏振方向垂直的退极化分量;退极化分量的存在使出射总光场的光斑得到一定程度的“加宽”;与入射光偏振方向相同的分量场的光斑均小于总场的光斑,且SIL的折射率越大,两者的差别也越大。     

固体浸没透镜几何参数测量的自准直方法

本文介绍一种测量固体浸没透镜（SIL）几何参数的自准直方法。平行激光束经显微物镜会聚后入射到SIL上,SIL在三个不同的轴向位置处,其球面和底部平面的反射光再通过显微物镜后会形成自准直光束。由SIL三个自准直位置可获得它的曲率半径,折射率等几何参数。本文给出这些自准直位置的表达式以及对两个SIL测量的结果。     

利用固体浸没透镜的近场光学存储研究

固体浸没透镜的近场光学存储是一种有效的超高密度光存储方法。在自建的实验装置上利用固体浸没透镜 (SIL)在偶氮聚合物液晶 (P CN)上进行近场光存储实验 ,存储点的尺寸小于 0 5 μm(激光波长为 5 32nm)。并且研究了不同聚焦深度及入射激光强度对记录效果的影响。     

色散对半球型固体浸没透镜系统透射场的影响

在考虑了半球型固体浸没透镜(h-SIL)内部的反射,应用矢量衍射理论分析了色散对h-SIL的透射场特性的影响.对应不同波长的照明光,h-S1L的材料色散作用将对其透射场特性产生影响.h-SIL的分辨率、焦深和聚焦强度对照明光的波长变化非常敏感,都随着波长的变化成周期性的振荡.     

红外浸没探测器有效通光口径计算

给出了浸没探测器的有效通光口径计算式,包括透镜折射率n_1小于等于浸没介质折射率n_2(n_1≤n_2))和透镜折射率n_1大于浸没介质折射率n_2(n_1>n_2)两种情形。     

浸没式光刻的优势和可行性

浸没式光刻通过高折射率的液体充入透镜底部和片子之间的空间使光学系统的数值孔径具有显著的优势。在193nm曝光系统中,水(折射率为1.44)被选作最佳的浸入液体。通过成像模拟,现已证明ArF穴193nm雪浸没式光刻(NA=1.05～1.23)与F2穴157nm雪干法穴NA=0.85～0.93雪光刻具有几乎相同的成像性能。结合流体力学和热模拟结果,讨论了ArF浸没式曝光设备的优势和可行性。     

热致漂白效应对非晶Ge34Ga2S64薄膜结构和光学特性的影响

采用热蒸发法技术沉积Ge34Ga2S64非晶薄膜,并对薄膜样品在375℃热处理2h。通过分光光度计、表面轮廓仪和显微拉曼光谱仪测试热处理前后薄膜样品的透过曲线、薄膜厚度和拉曼结构。利用薄膜干涉曲线的波峰和波谷计算了薄膜的厚度和折射率,并根据Swanepoel方法以及Tauc公式分别计算了薄膜折射率色散曲线和光学带隙等参数。结果表明,Ge34Ga2S64非晶薄膜经热处理后发生热致漂白效应,大分子团簇以及Ge-Ge、S-S同极错键含量明显减少,网络结构无序性降低,从而引起薄膜的光学吸收边蓝移、折射率降低、表面粗糙度(Ra)降低0.515nm和光学带隙增大0.118eV。     

用振幅-相位杂化滤波器提高近场光存储系统的焦深

为了提高近场固体浸没透镜(SIL)光存储系统的焦深,设计了五区振幅-相位杂化的滤波器.设计建立在矢量衍射理论摹础上,应用MATLAB优化工具箱优化设计出可以获得最大焦深的滤波器结构参数.设计过程中,限定记录光斑的大小与没有滤波器时的光斑大小相等,而光斑的强度减小一半.所设计的滤波器可以使近场固体浸没透镜光存储系统的焦深...     

基于偏振光反射多点法测量薄膜参数

依据偏振光反射原理和多角度测量的多点拟合算法,实现了对薄膜材料折射率和厚度的精确测量。将高准直半导体激光入射到薄膜样品与空气分界面上,逐步旋转样品或改变样品表面的入射角,得到待测样品的反射率随入射角变化曲线。在曲线上取不同入射角处所对应的反射率,根据计算公式求解出多组薄膜厚度和折射率。利用已测量的多组反射率与求解出的薄膜参数相应反射率拟合后可确定出薄膜参数最优解。在求出的薄膜参数附近拓展一定范围再次拟合,可求出更精确的薄膜参数。基于此方法测量了SiO2薄膜的折射率和厚度,测量折射率误差不超过0.3%,厚度误差不超过0.07%。     

用三区三元相位滤波器提高近场光存储系统的焦深

为了提高近场固体浸没透镜光存储系统的焦深,设计了三区三元相位滤波器.设计建立在矢量衍射理论基础上,应用MATLAB优化工具箱优化设计出可以获得最大焦深的滤波器结构参数.在设计过程中,我们限定记录光斑的大小与没有滤波器时的光斑大小相等,而光斑的强度减小一半,所设计的滤波器可以使近场固体浸没透镜光存储系统的焦深提高1.6倍...     

消减旁瓣的衍射计算

由于光的衍射作用 ,使通过聚焦系统的激光束入射到特定靶面成一光斑 (主光斑 ) ,而在主光斑以外还有次级光斑圈 (旁瓣 )。为了消减旁瓣 ,结合理论分析和神光装置聚焦系统的设计 ,提出了一种新的系统孔径遮挡分割法 ,从光的衍射理论和实验证明这种方法是有效的 ,使旁瓣缩减     

A Millimetre-Wave Cuboid Solid Immersion Lens with Intensity-Enhanced Amplitude Mask Apodization

Photonic jet is a narrow, highly intensive, weak-diverging beam propagating into a background medium and can be produced by a cuboid solid immersion lens (SIL) in both transmission and reflection modes. Amplitude mask apodization is an optical method to further improve the spatial resolution of a SIL imaging system via reduction of waist size of photonic jet, but always leading to intensity loss due to central masking of the incoming plane wave. In this letter, we report a particularly sized millimetre-wave cuboid SIL with the intensity-enhanced amplitude mask apodization for the first time. It is able to simultaneously deliver extra intensity enhancement and waist narrowing to the produced photonic jet. Both numerical simulation and experimental verification of the intensity-enhanced apodization effect are demonstrated using a copper-masked Teflon cuboid SIL with 22-mm side length under radiation of a plane wave with 8-mm wavelength. Peak intensity enhancement and the lateral resolution of the optical system increase by about 36.0% and 36.4% in this approach, respectively.     

横向耦合谐振滤波器寄生模式抑制的研究

该文应用耦合模理论,重点研究了几个关键因素对横向耦合谐振滤波器高次模式对应旁瓣相对于主通带相对衰减量的影响.这几个关键因素包括相对膜厚、反射栅与换能器周期比、换能器间汇流条宽度等.研究表明,该文在设计频率为159.2 MHz的横向耦合谐振滤波器时,对高次模式引起的旁瓣作了抑制处理,该文给出了此滤波器的计算模拟结果和实验测试数据.实验器件匹配后具有高阻带抑制(通带外抑制达50 dB)、低插损(2.9 dB)和平坦的通带(通带波纹小于0.3 dB),1 dB带宽为130 kHz.     

卫星阵馈反射面赋形波束天线的一种高效旁瓣抑制方法

为了使卫星阵馈反射面赋形波束天线具有尽可能低的旁瓣电平,以降低日益增多干扰的影响,传统的波束赋形方法往往需要对约束点的数量和位置进行反复调整,故非常烦琐.因此本文在阵馈反射面天线的频域方向性相乘原理的基础上,提出了一种高效的旁瓣抑制方法,即在计算最佳激励系数时使用宽度较窄的点波束,而在计算赋形波束方向图时使用实际的点波束.由于这种方法通常只需要对少量约束点的位置进行调整,所以它可以高效地获得低旁瓣电平、高精度的赋形波束.     

HWE生长条件对CdTe/Si薄膜结构特性的影响

研究了热壁外延(HWE)生长条件对Si(100)衬底上沉积外延的多晶CdTe薄膜的晶粒尺寸和取向的影响.用SEM和XRD技术分析了不同外延时间、不同衬底温度及不同源温下外延膜的表面形貌和结构特征.SEM发现随着外延时间的增加或衬底温度的提高,晶粒尺寸明显增大;XRD显示所有的外延薄膜均为面心立方结构,并高度显示优势取向(111),且随着衬底温度或薄膜厚度的增加,(111)峰的衍射强度增加,显示薄膜的择优取向更好.其原因是面心立方结构中,(111)表面具有的表面自由能最低.通过对不同外延时间下薄膜厚度的测试发现,薄膜具有加速生长趋势.衬底温度及源温对外延层厚度均有较大的影响.     

受激布里渊散射光束空间光强分布

将调Q的Nd:YAG激光脉冲聚焦到FC-72介质池中,利用电荷耦合器件(CCD)和数字图像处理技术,实验研究了后向受激布里渊散射(SBS)光斑的光强分布,获得了其光强分布及光斑大小随入射能量的变化规律。结果表明,在入射光束为基模高斯光束的条件下,随着入射光能量增大,受激布里渊散射光斑的空间光强分布由近高斯型变为高斯型。并且受激布里渊散射光斑大小总体上是随着入射光能量的增大而逐渐减小的。当入射能量在受激布里渊散射阈值附近时,受激布里渊散射光斑大小达到最大(大于入射光斑);当入射能量为3倍阈值以上时,受激布里渊散射光斑大小达到最小(小于入射光斑)。     

飞秒激光微加工中光斑横向超分辨研究

飞秒激光微加工中焦点光斑横向光场的分布直接影响到激光微加工的精度、分辨率和表面粗糙度等。利用激光束空间整形技术对激光束聚焦光斑进行调制,基于横向超衍射理论和优化算法进行了研究和分析,完成了一种0-结构四环横向相位板的设计。该相位板归一化半径为r1=0.16、r2=0.27、r3=0.49,获得的峰值能量S、焦斑尺寸GT、旁瓣能量MT分别为0.38、0.74、0.20。并且基于该相位板在激光微加工系统中进行了一种光致变色材料的相位板加入前后的对比加工实验,实验结果表明,在飞秒激光微加工系统中使用这种相位板可以有效地减小加工点的尺寸大小。