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表面粗糙氢化非晶硅薄膜光学常量的确定

光学学报 2013年第3期33卷 326-331页

作者：丁文革卢云霞马登浩苑静侯玉斌于威傅广生河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室河北保定071002

由于光学薄膜的透射光谱和反射光谱受表面粗糙程度的影响很大,因此在确定表面粗糙薄膜的厚度及光学常量时,如果不考虑这种影响必然会引起较大的误差。利用标量波散射理论,引入表面均方根粗糙系数,对粗糙薄膜表面的光散射进行了细致分析... 详细信息

由于光学薄膜的透射光谱和反射光谱受表面粗糙程度的影响很大,因此在确定表面粗糙薄膜的厚度及光学常量时,如果不考虑这种影响必然会引起较大的误差。利用标量波散射理论,引入表面均方根粗糙系数,对粗糙薄膜表面的光散射进行了细致分析,得出了光散射影响下薄膜系统透射系数的表达式。在此基础上计算的薄膜厚度以及透射光谱与制备的氢化非晶硅薄膜的相应测量结果基本一致,由此确定的光学常量也更接近实际量值。该方法的运算过程不基于最小值优化算法,无需复杂软件辅助,是准确确定表面粗糙薄膜的厚度以及光学常量的一种有效方法。

关键词：薄膜氢化非晶硅薄膜表面粗糙系数透射光谱光学常量

基于双振子模型在线Low-E玻璃功能层光学常量的确定

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光子学报 2008年第3期37卷 473-477页

作者：黄水平徐剑王占山鲁大学苑同锁同济大学精密光学工程技术研究所中国耀华玻璃集团公司河北秦皇岛066013

从光与物质相互作用的微观机理出发,综合考虑了在线低辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃)功能层材料中自由电子和束缚电子与光的相互作用,采用双振子模型描述了在线Low-E玻璃功能层材料的色散特性.用双振子模型所得出的理论公式对在线Low-E玻璃的... 详细信息

从光与物质相互作用的微观机理出发,综合考虑了在线低辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃)功能层材料中自由电子和束缚电子与光的相互作用,采用双振子模型描述了在线Low-E玻璃功能层材料的色散特性.用双振子模型所得出的理论公式对在线Low-E玻璃的透射谱进行了拟合,得到了Low-E玻璃功能层的光学常量.结果表明,双振子模型比Drude模型可以更准确描述在线Low-E玻璃功能层材料的光学特性,在可见光低频区和红外波段,用Drude模型描述在线Low-E玻璃功能层材料的光学特性也能得到较好的结果.

关键词：双振子模型在线Low E玻璃光学常量

红外光学薄膜材料光学常量计算和在宽带增透膜中的应用

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光子学报 2008年第3期37卷 490-493页

作者：苏伟涛李斌刘定权李大琪张凤山中国科学院上海技术物理研究所上海200083

使用经典洛伦兹谐振子模型对热蒸发制备的锗、硫化锌以及低吸收稀土氟化物薄膜的红外透射光谱进行拟合,得出这些材料在中长波红外区的光学常量.使用这三种材料设计并制备了锗窗口7.7～15μm宽带增透膜系,通过优化设计并且使用长波红外... 详细信息

使用经典洛伦兹谐振子模型对热蒸发制备的锗、硫化锌以及低吸收稀土氟化物薄膜的红外透射光谱进行拟合,得出这些材料在中长波红外区的光学常量.使用这三种材料设计并制备了锗窗口7.7～15μm宽带增透膜系,通过优化设计并且使用长波红外区吸收小的低折射率材料,在长波区(13～15μm)的透过率测量值有明显提高,15μm处的透过率为89.9%.

关键词：光学薄膜光学常量洛伦兹谐振子模型红外增透膜

溅射条件对ZnS薄膜的光学常量和微结构的影响

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光子学报 2008年第12期37卷 2482-2485页

作者：赵培刘定权徐晓峰张凤山中国科学院上海技术物理研究所上海200083 东华大学理学院上海200051

为了研究制备条件对射频溅射ZnS薄膜光学常量和微结构的影响,在浮法玻璃上制备了不同溅射气压、溅射功率和溅射温度的ZnS薄膜,利用紫外可见近红外分光光度计在300～2500nm的波长范围内测量了薄膜的透射和反射光谱,并通过光谱拟和计算出... 详细信息

为了研究制备条件对射频溅射ZnS薄膜光学常量和微结构的影响,在浮法玻璃上制备了不同溅射气压、溅射功率和溅射温度的ZnS薄膜,利用紫外可见近红外分光光度计在300～2500nm的波长范围内测量了薄膜的透射和反射光谱,并通过光谱拟和计算出ZnS薄膜的光学常量以及禁带宽度.通过X射线衍射分析了薄膜的微结构随溅射温度的改变.研究结果表明,随着制备条件的不同,ZnS薄膜的光学常量和微结构会发生变化.

关键词：射频溅射 ZnS 光学常量微结构

基于反射和透射光谱的氢化非晶硅薄膜厚度及光学常量计算

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光子学报 2011年第7期40卷 1096-1100页

作者：丁文革苑静李文博李彬于威傅广生河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室河北保定071002

采用紫外-可见透射光谱仪测量了对靶磁控溅射沉积法制备的氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜的透射光谱和反射光谱.利用T/(1-R)方法来确定薄膜的吸收系数,进而得到薄膜的消光系数;通过拟合薄膜透射光谱干涉极大值和极小值的包络线来确定薄膜折射... 详细信息

采用紫外-可见透射光谱仪测量了对靶磁控溅射沉积法制备的氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜的透射光谱和反射光谱.利用T/(1-R)方法来确定薄膜的吸收系数,进而得到薄膜的消光系数;通过拟合薄膜透射光谱干涉极大值和极小值的包络线来确定薄膜折射率和厚度的初始值,并利用干涉极值公式进一步优化薄膜的厚度值和折射率;利用柯西公式对得到的薄膜折射率进行拟合,给出了a-Si:H薄膜的色散关系曲线.为了验证该方法确定的薄膜厚度和光学常量的可靠性,将理论计算得到的透射光谱与实验数据进行了比较,结果显示两条曲线基本重合,可见这是确定a-Si:H薄膜厚度及光学常量的一种有效方法.

关键词：氢化非晶硅透射谱薄膜厚度光学常量

SrHfO_3和SrTiO_3光学特性的第一性原理研究

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物理学报 2004年第1期53卷 214-217页

作者：王渊旭王春雷钟维烈赵明磊李吉超薛旭艳山东大学物理与微电子学院济南250100

用全电势线性缀加平面波法 (FLAPW)计算了SrTiO3和SrHfO3的光学特性 ,即介电函数虚部ε2 (ω)、光学吸收系数I(ω)和反射率R(ω) .对它们光学特性进行了对比分析 ,给出了它们光学特性的差别 ,并进行了解释 .计算的SrTiO3光学谱分别在 4 ... 详细信息

用全电势线性缀加平面波法 (FLAPW)计算了SrTiO3和SrHfO3的光学特性 ,即介电函数虚部ε2 (ω)、光学吸收系数I(ω)和反射率R(ω) .对它们光学特性进行了对比分析 ,给出了它们光学特性的差别 ,并进行了解释 .计算的SrTiO3光学谱分别在 4 4 ,7 4 ,8 3和 2 3 6eV处出现峰值 ,且其在 4 4eV处的峰值比较高而尖 .计算结果与实验值符合得很好 .

关键词：平面波法光学常量光学参量铁电体光学吸收系数反射率介电函数铪酸锶钛酸锶电介质材料

基底和膜层-基底系统的赝布儒斯特角计算(英文)

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光子学报 2013年第7期42卷 817-822页

作者：刘华松姜玉刚王利栓姜承慧季一勤天津津航技术物理研究所天津市薄膜光学重点实验室天津300192 同济大学物理系先进微结构材料教育部重点实验室上海200092 哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150080

对基底和膜层-基底系统的赝布儒斯特角进行了数值计算.结果显示:当基底的消光系数小于0.01时,基底的赝布儒斯特角主要是由折射率决定;当基底的消光系数大于0.1时,基底的赝布儒斯特角不仅与折射率有关,而且还与消光系数有关,随着消光系... 详细信息

对基底和膜层-基底系统的赝布儒斯特角进行了数值计算.结果显示:当基底的消光系数小于0.01时,基底的赝布儒斯特角主要是由折射率决定;当基底的消光系数大于0.1时,基底的赝布儒斯特角不仅与折射率有关,而且还与消光系数有关,随着消光系数发生后周期性变化.研究表明:单层膜-基底系统的赝布儒斯特角主要由膜层的物理厚度、折射率、基底的光学常量所决定;在HfO2-硅和HfO2-融石英基底系统中,赝布儒斯特角随着入射光波长和膜层厚度的变化呈现准周期性规律变化,可能是由入射光在膜层的干涉效应引起的.

关键词：光学常量折射率消光系数膜层-基底系统赝布儒斯特角

小斜率近似在粗糙面激光散射BRDF计算中的应用

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光子学报 2015年第6期44卷 183-188页

作者：于海山任宏光霍力君梅浩张京国中国空空导弹研究院河南洛阳471009

基于小斜率近似法建立了粗糙面激光散射双向反射分布函数的数学模型,采用该模型计算了粗糙度参量已知的合金铝样片的双向反射分布函数值,计算结果与实测结果吻合良好,验证了模型的正确性.研究了粗糙度参量和样片光学常量对双向反射分布... 详细信息

基于小斜率近似法建立了粗糙面激光散射双向反射分布函数的数学模型,采用该模型计算了粗糙度参量已知的合金铝样片的双向反射分布函数值,计算结果与实测结果吻合良好,验证了模型的正确性.研究了粗糙度参量和样片光学常量对双向反射分布函数的影响,结果表明,粗糙面激光散射的双向反射分布函数与表面高度起伏均方根、自相关长度及样片光学常量相关.当入射波长一定时,高度起伏均方根越大,或者自相关长度越小,粗糙面粗糙度越大,入射激光的漫反射特性越强,双向反射分布函数峰值越小且分布越分散;当粗糙度一定时,样片光学常量对双向反射分布函数影响较大,粗糙面对入射激光复折射率的虚部越大,样片双向反射分布函数的峰值越小,当粗糙度参量增大时,样片光学参量对双向反射分布函数的影响逐步减弱.

关键词：粗糙面激光散射小斜率近似双向反射分布函数光学常量

光折变晶体KTa_(0.5)Nb_(0.5)O_3光学特性的第一性原理研究

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物理学报 2004年第9期53卷 3141-3145页

作者：王渊旭王春雷袁敏赵明磊钟维烈山东大学物理与微电子学院济南250100

用全电势线性缀加平面波法 (FLAPW)计算了KTa0 5Nb0 5O3四方相和立方相的光学特性 ,即介电函数虚部ε2 (ω)、光学吸收系数I(ω)和反射率R(ω) .在四方相 ,介电虚部沿a ,b轴 ,在 3,7和 2 3eV附近 ,分别有三个介电峰 .沿c轴的三个介电... 详细信息

用全电势线性缀加平面波法 (FLAPW)计算了KTa0 5Nb0 5O3四方相和立方相的光学特性 ,即介电函数虚部ε2 (ω)、光学吸收系数I(ω)和反射率R(ω) .在四方相 ,介电虚部沿a ,b轴 ,在 3,7和 2 3eV附近 ,分别有三个介电峰 .沿c轴的三个介电峰分别位于 4 ,8和 2 3eV .其中 4eV附近的介电峰非常尖锐而且高 .从 8至 1 8eV ,沿a ,b ,c轴三个方向都有许多低的介电峰 .通过对两相光学特性的对比分析发现铁电相KTa0 5Nb0

关键词：铁电体光折变晶体平面波法光学常量光学参数铌酸钽钾晶体反射率