Sagnac效应在连续波腔衰荡微量气体浓度测量系统中的应用

基于环形光路的Sagnac效应及腔衰荡测量技术原理,本文提出了一种新型的连续波腔闲置不用衰荡微量气体浓度测量系统.系统中利用环形光路的Sagnac效应,将光纤环作为一个等效反射镜,与高反射率镜形成衰荡腔,实现衰荡腔的反射率可调,从而降低系统对入射光强度的要求,对信号处理提供了条件.在此基础上,文中对环形光路Sagnac...     

毫秒激光致光学薄膜损伤阈值的测试与分析

根据ISQ-11254分别测量了脉宽1 ms,波长1 064 nm激光作用下TiO2/SiO2高反膜、增透膜的损伤阈值,结合高分辨率CCD和光学显微镜观测了损伤形貌,分析了毫秒量级激光损伤光学薄膜的损伤机理.结果表明:脉宽1 ms激光作用下TiO2/SiO2增透膜的损伤阈值为高反膜的2.4倍,损伤区域为若干分离的损伤点...     

介质阻挡放电等离子体中HO2自由基的红外光腔衰荡光谱原位诊断

建立了一套以可调谐半导体激光器做光源的连续波光腔衰荡光谱装置，简单介绍了连续波光腔衰荡光谱技术与脉冲光腔衰荡光谱技术的区别。将连续波光腔衰荡光谱技术与介质阻挡放电等离子体技术相结合，对等离子体中的HO2自由基进行了原位定量测量，同时考察了HO2自由基数密度随放电电压和体系中氧气含量变化情况。实验结果表明：随着放电电压和体系中氧气含量的增加而增加的HO2自由基数密度分别出现极大值。     

电子束反应蒸发氧化物薄膜的应力特性

研究了反应电子束蒸发氧化物光学薄膜在空气中的应力。为了找到能减小多层膜结构内应力的淀积工艺参数,测试了氧化物膜层TiO2,Ta2O5,SiO2,Al2O3,HfO2的应力,发现有些膜层为压应力,一些高折射率膜为张应力。实验表明,热处理可以有效地降低氧化物膜层光学吸收,并改变应力。     

半导体激光器自混合效应对连续光腔衰荡技术的影响

根据光腔衰荡(CRD)原理开展了高反镜反射率测量技术的研究.采用基于半导体激光器自混合效应的连续光腔衰荡技术(SM-CRD)测量高反射率腔镜,不但简化了CRD技术应用的结构装置,同时也大大提高了入射光与衰荡腔之间的耦合效率.给出了半导体激光器由于自混合效应引起的频谱变化,分析了反馈光强度对半导体激光器输出特性的影响.使用反射率为99.914%的腔镜建立了1 064 nm高反射率测量装置,测量精度达到10-5量级.实验结果表明,使用该装置测量腔镜的反射率,不但大大降低了系统的成本,而且有利于提高系统的测量精度和稳定性.     

PECVD法低温制备二氧化硅薄膜(英文)

针对金属层间介质以及MEMS等对氧化硅薄膜的需求,介绍了采用等离子增强型化学气相沉积(PECVD)技术,以SiH4和N2O为反应气体,低温制备SiO2薄膜的方法.利用椭偏仪和应力测试系统对制得的SiO2薄膜的厚度、折射率、均匀性以及应力等性能指标进行了测试,探讨了射频功率、反应腔室压力、气体流量比等关键工艺参数对SiO2薄膜性能的影响.结果表明:SiO2薄膜的折射率主要由N2O/SiH4的流量比决定,而薄膜均匀性主要受电极间距以及反应腔室压力的影响.通过优化工艺参数,在低温260℃下制备了折射率为1.45～1.52、均匀性为±0.64%、应力在-350～-16MPa可控的SiO2薄膜.采用该方法制备的SiO2薄膜均匀性好、结构致密、沉积速率快、沉积温度低且应力可控,可广泛应用于集成电路以及MEMS器件中.     

集成光学陀螺环形谐振腔的优化设计与制备

利用广角有限差分光束传播法(WA-BPM)对集成光学陀螺(10G)用掺锗的二氧化硅光波导环形谐振腔进行了优化设计,详细分析了谐振腔的主要性能参数精细度F与各种损耗及光强耦合系数的关系. 在优化设计基础上,在硅基底上利用等离子体增强型化学汽相沉积(PECVD)法与反应离子刻蚀(RIE)制作了掺锗的SiO2光波导环形谐振腔.经测试,在1 550 nm波长处,光波导传输损耗为0.02 dB/cm,环形谐振腔内总传输损耗仅为0.1 dB/circuit,可为今后集成光学陀螺的小型化和高灵敏度提供理论参考.     

基于光腔衰荡光谱的气体成份量测量技术

光腔衰荡光谱技术依赖于气体分子常数测量气体成份量,有望成为新一代基于自然常数的气体成份量基准方法。本文详细介绍了国内外研究机构对于光腔衰荡光谱法在气体成份量测量领域的研究现状,并在此基础上设计出一套基于Pound-Drever-Hall(PDH)锁频技术的光腔衰荡光谱测量装置,旨在完善目前实物计量标准的局限性。     

平面光波导膜的ECR-PECVD制备及特性研究

采用微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积技术 ,在单晶硅衬底上制备了用于平面光波导的SiO2 薄膜 ,研究了沉积速率与工艺参数之间的关系 ,并对射频偏置对成膜特性的影响作了初步实验研究。通过X射线光电子能谱、傅立叶变换红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜、以及扫描隧道显微镜三维形貌和椭偏仪等测量手段 ,分析了样品的薄膜结构和光学特性等。结果表明 ,在较低温度下沉积出均匀致密、性能优良的SiO2 薄膜。此外 ,还成功制备出掺Ge的SiO2 薄膜 ,并可以精确控制掺杂浓度 ,以适应不同光波导芯的要求     

基于红外吸收光谱技术的CO2同位素测量研究进展

全球气候变暖形势加剧,温室气体排放是关键因素之一。二氧化碳作为主要温室气体,对其高精度监测技术是实现温室气体追踪的基础。在此基础上监测二氧化碳同位素组份,不仅可以实现高精度浓度监测,还能够区分不同排放源的碳循环过程贡献,实现人为排放和自然排放的追踪和溯源。发展高精度二氧化碳同位素监测技术对提升碳排放清单准确性,优化碳减排措施等具有重要意义。在自然界中,碳同位素气体浓度通常为大气浓度的10^-6倍,并受测量条件的影响,这导致了碳同位素测量难度加大。综述了红外吸收光谱技术测量二氧化碳稳定同位素浓度的研究进展,分析了高灵敏度稳频光腔衰荡光谱技术的原理及研究进展,并展望了稳定同位素光谱研究的未来方向。光腔衰荡光谱技术作为新兴光学检测技术,克服了传统方法测量精度不足、灵敏度低等缺陷,或成为新一代温室气体及同位素丰度测量标准方法。