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基于二次反馈激光自混合干涉的镜片透过率测量方法

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基于二次反馈激光自混合干涉的镜片透过率测量方法

作者：尹枫强阜阳师范大学

学位级别：硕士

在现代科学研究及检测领域中,光学仪器都起到了至关重要的作用。光学仪器的核心部分是光学系统,而光学系统则是通过各种光学元件组成例如各类光学镜片等。镜片透过率的准确性直接影响整个光学系统的性能,所以对于镜片透过率的准确测量... 详细信息

在现代科学研究及检测领域中,光学仪器都起到了至关重要的作用。光学仪器的核心部分是光学系统,而光学系统则是通过各种光学元件组成例如各类光学镜片等。镜片透过率的准确性直接影响整个光学系统的性能,所以对于镜片透过率的准确测量是测试各类光学系统的先决条件。传统单通道测量方法是镜片透过率的常见测量方法,这种方法虽然结构简单,操作易行,但是由于其原理是通过将空载和放入被测镜片时整个系统光通量的比值来作为被测物体的透过率,这就需要更换镜片对系统进行前后两次的测量,因此该方法对实验环境的要求很高,重复操作极易产生较大误差。本文从激光自混合干涉原理出发,通过提出一种基于二次反馈激光自混合干涉原理的镜片透过率测量方法来测量镜片透过率,利用激光谐振的三镜腔模型对激光自混合系统进行分析,在激光自混合理论的基础上推出基于二次反馈激光自混合干涉的镜片透过率测量的理论公式,结合理论公式说明产生二次反馈的形成原因;根据实验要求选取合适的仪器,搭建测量镜片透过率的实验平台,分析实验平台的相关参数对实验结果的影响;根据理论公式利用Matlab进行仿真并对仿真结果进行分析,并和实验所得的具体数据进行分析对比;最后对实验精度影响的因素进行系统的分析,得出不确定度为0.23%。

关键词：光学系统透过率激光自混合干涉

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降温速率对DAST单晶生长的影响

人工晶体学报 2021年第2期50卷 253-259页

作者：孟欢杨瑞霞王健王增华马林河北工业大学电子信息工程学院天津300401 中国电子科技集团有限公司第四十六研究所天津300220 中国电子科技集团有限公司新型半导体晶体材料技术重点实验室天津300220

使用籽晶法通过调整降温速率生长出高质量4-N,N-二甲胺基-4′-N′-甲基-氮杂芪对甲苯磺酸盐(DAST)晶体,研究了降温速率对DAST晶体结晶质量、光学特性及太赫兹输出特性的影响。通过核磁共振分析表征了合成原料的结构和纯度。使用X射线衍... 详细信息

使用籽晶法通过调整降温速率生长出高质量4-N,N-二甲胺基-4′-N′-甲基-氮杂芪对甲苯磺酸盐(DAST)晶体,研究了降温速率对DAST晶体结晶质量、光学特性及太赫兹输出特性的影响。通过核磁共振分析表征了合成原料的结构和纯度。使用X射线衍射仪对生长晶体的(001)面进行X射线摇摆曲线测试,测试结果表明在降温速率为0.1℃/d条件下获得的晶体质量最佳,其摇摆曲线半高宽(FWHM)为57.6″。此条件下生长的晶体在780~1576 nm波长范围内光透过率达65%。使用差频法从DAST晶体中产生了0.1~20 THz范围内的宽频可调谐太赫兹波,在18.8 THz处得到太赫兹波最大输出能量为0.477μJ/脉冲,对应的能量转换效率达5.31×10^(-5)。

关键词： DAST晶体籽晶法降温速率透过率太赫兹波摇摆曲线

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铌锌酸铅-钛酸铅单晶的生长及性能

人工晶体学报 2021年第3期50卷 421-427页

作者：陈慧挺赫崇君朱俊李自强高慧芳路元刚中山火炬职业技术学院光电信息学院中山528436 南京航空航天大学航天学院空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室南京211106 山东大学晶体材料国家重点实验室济南250100 江苏省埃迪机电设备实业有限责任公司南京211101 中国电子科技集团第55研究所南京210016

本文系统地研究了(1-x)Pb(Zn 1/3 Nb_(2/3))O_(3) -xPbTiO_(3)(PZN-PT)单晶的光学透过率与结晶取向和组分的关系,发现四方相单晶的透过率明显大于三方相和准同型相界(MPB)。[001]方向极化的四方相PZN-12%PT单晶在0.5~5.8μm的波段范围内... 详细信息

本文系统地研究了(1-x)Pb(Zn 1/3 Nb_(2/3))O_(3) -xPbTiO_(3)(PZN-PT)单晶的光学透过率与结晶取向和组分的关系,发现四方相单晶的透过率明显大于三方相和准同型相界(MPB)。[001]方向极化的四方相PZN-12%PT单晶在0.5~5.8μm的波段范围内,未镀增透膜的晶片透过率约为65%;准同型相界处PZN-8%PT单晶沿[011]方向极化的单晶透过率高于[001]和[111]方向。随着PT含量变高,单晶带隙逐渐变小。本文中还测量不同组分单晶的折射率,和大多数ABO 3型钙钛矿结构化合物相似,PZN-PT单晶的折射率较大,随着波长的减小其值迅速增大。晶体的色散现象明显,拟合得出各组分晶体的色散方程。利用塞纳蒙补偿法和双光束干涉法测量了电光系数,PZN-PT单晶的电光系数较大,在准同型相界附近其值达到极大,[001]方向极化PZN-8%PT单晶有效电光系数为460 pm/V,比广泛应用的铌酸锂高出20倍。四方相PZN-12%PT单晶有效电光系数为138 pm/V,在20~80℃范围内其值变化不大。良好的透光性能和优异的电光性质,使PZN-PT单晶可以满足高速低功耗电光器件的要求。

关键词：电光晶体 PZN-PT 透过率色散电光系数晶体生长

厚度对Mg-Sn共掺ZnO薄膜结构和光电性能的影响

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人工晶体学报 2015年第1期44卷 95-100,114页

作者：刘细妹胡跃辉陈义川胡克艳徐斌张志明景德镇陶瓷学院机械电子工程学院景德镇333403

采用溶胶凝胶(Sol-Gel)旋涂法在抛光石英衬底上制备不同厚度Mg-Sn共掺的ZnO薄膜。用XRD、SEM、UVVis、PL、FT-IR光谱仪和四探针等对薄膜的微观结构、表面形貌、室温光致发光及光电特性进行表征。薄膜结构分析显示样品均沿c轴高度择优取... 详细信息

采用溶胶凝胶(Sol-Gel)旋涂法在抛光石英衬底上制备不同厚度Mg-Sn共掺的ZnO薄膜。用XRD、SEM、UVVis、PL、FT-IR光谱仪和四探针等对薄膜的微观结构、表面形貌、室温光致发光及光电特性进行表征。薄膜结构分析显示样品均沿c轴高度择优取向,呈六角纤锌矿晶体结构,随着膜厚的增加,薄膜结晶度明显提高,薄膜晶粒尺寸逐渐增大。由SEM照片观察到,厚度的增加明显促进了薄膜表面颗粒生长的均匀性与致密性。由光致发光谱表明:厚度增加,薄膜的本征发光峰增强且均出现较强的紫外发光峰和蓝光发光峰。FT-IR结果显示780 nm厚的薄膜在高波数区域红外吸收明显比320 nm和560 nm弱。薄膜电阻率随厚度增加由1.4×10-2Ω·cm减小至2.6×10-3Ω·cm,且薄膜透过率均保持在90%左右。

关键词：溶胶凝胶法 Mg-Sn共掺ZnO 厚度电阻率透过率

内嵌介质微球空心金字塔型金属波导的透过率增强研究

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内嵌介质微球空心金字塔型金属波导的透过率增强研究

作者：肖茂广东技术师范大学

学位级别：硕士

获取高强度微纳光场是纳米光子学的一个重要研究方向,这对集成光学广泛运用起着非常重要的支撑和促进作用。相关技术在超分辨率光学成像、光数据存储、纳米光学电路、纳米操纵技术、纳米光刻、荧光敏感、太阳能电池技术运用等领域有着... 详细信息

获取高强度微纳光场是纳米光子学的一个重要研究方向,这对集成光学广泛运用起着非常重要的支撑和促进作用。相关技术在超分辨率光学成像、光数据存储、纳米光学电路、纳米操纵技术、纳米光刻、荧光敏感、太阳能电池技术运用等领域有着广泛的应用前景。随着纳米相关技术的进步发展,有效获取高强度传输光场的技术层出不穷,其中空心金字塔型金属波导(Hollow Pyramid Metal Waveguides,HPMWs)是获得小尺度高强度的光场并实现有效传输与耦合不可或缺的重要方法之一。由于HPMWs金属壁对外界干扰的屏蔽作用,保证了信号光场与外界环境的完全隔离,获得的小尺度传输光场具有背景噪声低、光场尺寸易于控制且不受外界因素干扰的优点。但受倏逝场急剧衰减物理机理限制,出光端口光场强度会随着出光孔径的减小急剧降低成了阻碍HPMWs在微纳光学器件中获得更加广泛应用的主要障碍。为此,本文创新性提出一种通过在HPMWs中嵌入介质微球激发表面等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)来增强纳米量级传输光场透过率的新方法。论文采用时域有限差分法(Finite Difference Time Domain method,FDTD)进行数值研究。研究发现,不同于常规HPMWs,内嵌介质微球HPMWs输出光场主要源自其金属内壁SPPs与间隙表面等离子体(Gap Surface Plasmons,GSPs)的共振激发和有效传输。通过比较同一HPMWs有无嵌入介质微球两种情况下的透过率,发现内嵌介质微球后空心金字塔型金波导的透过率获得了大幅度增强,最大透过光强达到了未嵌入介质微球时光强的41.3倍。

关键词：表面等离子体激元介质微球空心金字塔型金属波导透过率时域有限差分法

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红外窗口材料的热辐射特性测量方法

北京航空航天大学学报 2015年第7期41卷 1269-1274页

作者：王亚辉王强张伯川徐力北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航天自动控制研究所北京100854 宇航智能控制技术国家级重点实验室北京100854

飞行器在大气层内高超声速飞行时，高温窗口迅速成为气动热辐射效应的主要因素，气动热辐射效应会降低甚至破坏红外（IR）探测系统的性能．通过分析红外探测窗口热辐射传输特性，提出一种红外窗口材料的热辐射特性测量方法，并测量了应... 详细信息

飞行器在大气层内高超声速飞行时，高温窗口迅速成为气动热辐射效应的主要因素，气动热辐射效应会降低甚至破坏红外（IR）探测系统的性能．通过分析红外探测窗口热辐射传输特性，提出一种红外窗口材料的热辐射特性测量方法，并测量了应用于中波红外（MWIR）探测系统的某蓝宝石红外窗口材料在高温状态下的透过率和自身辐射等热辐射数据．结果表明：在100～350℃范围内，0．1mm厚蓝宝石材料薄层在中波红外3．7～4．8μm波段的热辐射特性与温度近似呈3次方关系，温度越高，蓝宝石透过率越小，自身辐射越大．强烈的自身辐射极易导致红外探测器局部饱和现象，对探测系统造成的影响比透过率引起的信噪比（SNR）下降要大得多．

关键词：热辐射特性红外(IR)窗口透过率自身辐射蓝宝石

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温度对图形化蓝宝石透过率性能影响研究

人工晶体学报 2014年第2期43卷 263-268页

作者：柯瑞张宇民韩杰才周玉锋宋志成哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术重点实验室哈尔滨150080 青岛海信电器股份有限公司青岛266071

蓝宝石单晶表面图形化作为一种全新的减反增透手段而受到广泛关注，然而在服役过程中其透过率将会由于温度的改变而发生变化，影响使用性能。本文通过高温红外光谱测试系统测试了图形化蓝宝石在25℃，300℃，400℃，500℃，600℃时3～6... 详细信息

蓝宝石单晶表面图形化作为一种全新的减反增透手段而受到广泛关注，然而在服役过程中其透过率将会由于温度的改变而发生变化，影响使用性能。本文通过高温红外光谱测试系统测试了图形化蓝宝石在25℃，300℃，400℃，500℃，600℃时3～6μm波段范围内的透过率，分析了温度对图形化蓝宝石透过率性能的影响。分析表明，表面图形化使室温条件下蓝宝石透过率在一定波段范围内上升且伴随有明显的光谱红移效应；温度上升使图形化蓝宝石透过率下降且红移现象加剧，随着温度不断升高蓝宝石透过率有一定程度回升；高温条件下表面图形化对蓝宝石透过率的影响不是十分明显。

关键词：蓝宝石图形化透过率温度

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锌铊共掺碘化钠晶体的生长及闪烁性能

发光学报 2023年第10期44卷 1797-1802页

作者：田东升张斌尹祖荣力茂林徐悟生张镇玺贾永超徐朝鹏燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感实验室河北秦皇岛066004 燕山大学理学院河北省微结构材料物理重点实验室河北秦皇岛066004 秦皇岛本征晶体科技有限公司河北秦皇岛066000 燕山大学环境与化学工程学院河北秦皇岛066004

采用坩埚下降法生长了NaI∶Zn(0,0.05%,0.08%,0.4%),Tl(0.18%)晶体。对晶体样品进行了X射线粉末衍射、电感耦合等离子体发射光谱以及紫外可见近红外透射光谱测试。结果表明,生长的晶体具有单一的物相,Zn和Tl离子掺杂并没有改变NaI的晶... 详细信息

采用坩埚下降法生长了NaI∶Zn(0,0.05%,0.08%,0.4%),Tl(0.18%)晶体。对晶体样品进行了X射线粉末衍射、电感耦合等离子体发射光谱以及紫外可见近红外透射光谱测试。结果表明,生长的晶体具有单一的物相,Zn和Tl离子掺杂并没有改变NaI的晶体结构;随着Zn掺杂浓度的增加,晶体内的Zn^(2+)离子浓度增加、Tl^(+)离子浓度下降;晶体透过率随Zn掺杂浓度的增加呈现先增大后减小的趋势,Zn掺杂浓度为0.08%时,样品的透过率最高,且所有样品在350~700 nm波段的透过率均高于70%。经过切割、打磨、抛光、封装等工序将NaI∶Zn,Tl晶体封装成辐射探测元件。闪烁性能测试结果表明,在137Cs放射源激发下,Zn掺量为0.05%、0.08%时的NaI∶Zn,Tl晶体的能量分辨率≤6.80%,光输出相对于NaI∶Tl晶体增加6%~10%,这有利于NaI晶体在高能粒子探测领域的进一步应用。

关键词：碘化钠晶体 Zn掺杂坩埚下降法晶体生长透过率能量分辨率相对光输出

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α-Sialon透明陶瓷的研究进展

材料导报 2016年第23期30卷 19-22页

作者：杨章富李利敬张力强胡艺群董玉凤商青琳安徽理工大学材料科学与工程学院淮南232001 天津津航技术物理研究所天津300300

α-Sialon透明陶瓷具有优异的力学性能、化学稳定性以及抗热震性,被认为是一种具有潜在应用价值的光学材料。综述了各种稀土离子以及碱(土)离子Li+、Mg2+、Ca2+稳定的α-Sialon透明陶瓷的研究现状,介绍了α-Sialon透光性的影响因素及最... 详细信息

α-Sialon透明陶瓷具有优异的力学性能、化学稳定性以及抗热震性,被认为是一种具有潜在应用价值的光学材料。综述了各种稀土离子以及碱(土)离子Li+、Mg2+、Ca2+稳定的α-Sialon透明陶瓷的研究现状,介绍了α-Sialon透光性的影响因素及最新进展,最后对α-Sialon透明陶瓷未来的发展进行了展望。

关键词： α-Sialon透明陶瓷力学性能透过率