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沉积角度对激光沉积类金刚石膜的影响

真空科学与技术学报 2014年第9期34卷 970-973页

作者：郭延龙程勇陆益敏孙斌王淑云黄国俊武汉军械士官学校光电技术研究所武汉430075

在光学级双面抛光硅衬底上,采用准分子KrF激光,保持激光单脉冲能量700 mJ和激光功率密度8.27×108W/cm2不变,通过倾斜衬底的方法,在沉积角度(等离子体中粒子的飞行方向与衬底表面法线的夹角)分别为0°,20°和40°三种条件下沉积出三个... 详细信息

在光学级双面抛光硅衬底上,采用准分子KrF激光,保持激光单脉冲能量700 mJ和激光功率密度8.27×108W/cm2不变,通过倾斜衬底的方法,在沉积角度(等离子体中粒子的飞行方向与衬底表面法线的夹角)分别为0°,20°和40°三种条件下沉积出三个类金刚石(DLC)膜样品。测试分析了不同沉积角度下DLC膜样品的红外透过率、纳米硬度、弹性模量及拉曼光谱。发现沉积角度从0°增加到40°的过程中,沉积角度越大,DLC膜的透过率越低,光学吸收越大,纳米硬度和弹性模量也越小,拉曼光谱的分峰结果中D峰与G峰的积分强度比ID/IG逐渐变大,G峰半高宽变小,说明膜中金刚石相(sp3键)含量逐渐减小。利用"浅注入"理论分析了沉积角度对DLC膜性能的影响机理,从而揭示了激光沉积大面积平面及球面DLC膜时衬底不同位置DLC膜性能不一致的机理。

关键词：薄膜类金刚石膜激光沉积 KrF激光

棱镜腔技术在1.57μm人眼安全OPO激光器中的应用

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红外与激光工程 2013年第S02期42卷 351-356页

作者：刘旭程勇王淑云丁方正谭朝勇朱孟真米朝伟武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

介绍了棱镜腔技术在1.57μm人眼安全OPO激光器中应用的理论基础、技术方案和实验结果,为高可靠性OPO激光器的研究提供了一种新的思路和方法。通过对角锥腔本征模式的讨论,发现了腔内的偏振特性满足OPO相位匹配条件,获得了内腔式OPO激光... 详细信息

介绍了棱镜腔技术在1.57μm人眼安全OPO激光器中应用的理论基础、技术方案和实验结果,为高可靠性OPO激光器的研究提供了一种新的思路和方法。通过对角锥腔本征模式的讨论,发现了腔内的偏振特性满足OPO相位匹配条件,获得了内腔式OPO激光器稳定运转;通过对角锥腔退偏输出性能的分析,研究了角锥腔电光调Q外腔式OPO激光器;介绍了正交波罗棱镜腔OPO激光器。研究结果表明,采用棱镜腔技术的OPO激光器是获得高稳定性1.57μm人眼安全激光输出的有效新途径。

关键词：棱镜腔光参量振荡 1 57μm人眼安全高可靠性

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国外空间激光的发展现状

红外与激光工程 2012年第12期41卷 3241-3248页

作者：朱孟真程勇谭朝勇刘旭卢常勇谭威杨雪武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075 武汉军械士官学校光电系湖北武汉430075

随着激光技术的不断发展和进步,星载激光系统成为空间信息获取的重要手段,在地形测绘、高分辨率观测、空间遥感、环境监测等领域具有重要的应用前景。回顾了NASA已经发射的空间应用激光系统在火星、水星、地球和月球地形测量上的应用,... 详细信息

随着激光技术的不断发展和进步,星载激光系统成为空间信息获取的重要手段,在地形测绘、高分辨率观测、空间遥感、环境监测等领域具有重要的应用前景。回顾了NASA已经发射的空间应用激光系统在火星、水星、地球和月球地形测量上的应用,分析了激光器载荷的性能指标,阐述了正在发展的空间激光应用计划,指出当前的技术难以满足未来的空间激光任务需要,新的任务要求需要新的激光器技术,激光技术未来将会成为空间行星探测的关键技术。最后总结了空间应用固体激光器面临的关键问题及发展趋势。

关键词：空间激光固体激光激光测高仪激光雷达

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飞秒激光制备硅窗口增透保护类金刚石膜

强激光与粒子束 2010年第8期22卷 1705-1708页

作者：王淑云郭延龙刘旭曹海源王会升程勇武汉军械士官学校光电技术研究所武汉430075

采用飞秒激光（800 nm,120 fs,3 W,1 000 Hz）制备类金刚石膜,研究了不同偏压、生长温度和氧气氛等辅助手段对激光沉积类金刚石膜的影响,实验发现在室温（25℃）、无偏压和低气压氧气氛（2 Pa）条件下沉积的类金刚石膜性能最优。在单面... 详细信息

采用飞秒激光（800 nm,120 fs,3 W,1 000 Hz）制备类金刚石膜,研究了不同偏压、生长温度和氧气氛等辅助手段对激光沉积类金刚石膜的影响,实验发现在室温（25℃）、无偏压和低气压氧气氛（2 Pa）条件下沉积的类金刚石膜性能最优。在单面预镀普通增透膜的硅红外窗口材料上镀制出了无氢类金刚石膜,3～5μm波段平均透过率达到90%以上,纳米硬度高达40 GPa,用压力为9.8 N的橡皮磨头,摩擦105次,膜层未见磨损,并且通过了军标规定的高温、低温、湿热、盐雾等环境试验,所制类金刚石膜可对红外窗口起到较好的增透保护作用。

关键词：类金刚石膜飞秒激光氧气氛偏压温度

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飞秒激光沉积红外窗口类金刚石增透保护膜

红外与激光工程 2011年第12期40卷 2403-2407页

作者：程勇王会升郭延龙王淑云陆益敏黄国俊万强武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

脉冲激光沉积法是一种制备类金刚石膜(DLC膜)的新技术。总结了脉冲激光法制备DLC膜在激光源、脉宽、沉积气氛及薄膜掺杂等方面的发展趋势。建立了飞秒脉冲激光沉积DLC膜系统,在不同的沉积条件下(如:真空、氧气氛、掺硅等)开展了实验研究... 详细信息

脉冲激光沉积法是一种制备类金刚石膜(DLC膜)的新技术。总结了脉冲激光法制备DLC膜在激光源、脉宽、沉积气氛及薄膜掺杂等方面的发展趋势。建立了飞秒脉冲激光沉积DLC膜系统,在不同的沉积条件下(如:真空、氧气氛、掺硅等)开展了实验研究,阐明了不同沉积条件对DLC膜性能的影响规律。在硅、锗红外窗口上镀制了工程实用的DLC增透保护膜,平均透过率超过90%,纳米硬度高达44 GPa,镀膜窗口通过了军标的盐雾、重摩擦等试验,满足海面等恶劣环境使用要求。

关键词：红外窗口增透膜保护膜类金刚石膜飞秒激光

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红外热像仪噪声等效温差工程化测试方法

激光与红外 2016年第12期46卷 1496-1500页

作者：初华万强黎伟曹海源杨雪韦尚方米朝伟武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

针对噪声等效温差(NETD)工程化测试要求,设计一套可对NETD自动测试的系统和方法。该系统采用离轴非球面折叠光路,设计出口径120 mm,焦距720 mm的平行光管,大幅减少系统体积。采用热电制冷器TEC作为黑体的电控加热和制冷源,实现温控精度0... 详细信息

针对噪声等效温差(NETD)工程化测试要求,设计一套可对NETD自动测试的系统和方法。该系统采用离轴非球面折叠光路,设计出口径120 mm,焦距720 mm的平行光管,大幅减少系统体积。采用热电制冷器TEC作为黑体的电控加热和制冷源,实现温控精度0.05℃的黑体辐射。通过改进的测试算法,测试时间只需要5 s左右,大幅提高检测效率。经与CI测试系统对比测试,结果表明:NETD测量一致性好,准确度高,具有工程化应用价值。

关键词：噪声等效温差工程化测试黑体离轴非球面

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大功率LD泵浦激光器驱动电源能量管理策略

激光与红外 2015年第4期45卷 383-388页

作者：初华孙斌黎伟万强曹海源韦尚方田方涛武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

针对大功率LD泵浦固体激光器对驱动电源的要求,提出能量管理的概念,分别分析储能元件、开关元件、采样电阻、放电电阻在能量管理策略中的作用及降低损耗的方法,最后得出结论:降低电源内阻,降低电容压降,可以提高能量利用率,增加能量转... 详细信息

针对大功率LD泵浦固体激光器对驱动电源的要求,提出能量管理的概念,分别分析储能元件、开关元件、采样电阻、放电电阻在能量管理策略中的作用及降低损耗的方法,最后得出结论:降低电源内阻,降低电容压降,可以提高能量利用率,增加能量转化效率。经过具体实验结果分析,电源的能量转换效率可达到88%以上,验证能量管理策略的可行性。

关键词：能量管理驱动电源固体激光储能元件开关元件

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激光在硅基底沉积类金刚石膜的光学应用

红外与激光工程 2010年第5期39卷 875-878页

作者：程勇郭延龙王淑云米朝伟丁方正万强武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

研究了氧气氛和掺硅对类金刚石（DLC）膜性能的影响机理。采用飞秒激光烧蚀石墨靶材,通过氧气氛、掺硅和离轴平移旋转等技术,在硅基底上镀制出比传统工艺透过率、硬度、附着力和稳定性等性能更优的无氢DLC膜。实验验证了随着氧气氛压强... 详细信息

研究了氧气氛和掺硅对类金刚石（DLC）膜性能的影响机理。采用飞秒激光烧蚀石墨靶材,通过氧气氛、掺硅和离轴平移旋转等技术,在硅基底上镀制出比传统工艺透过率、硬度、附着力和稳定性等性能更优的无氢DLC膜。实验验证了随着氧气氛压强的增大,样片透过率先增大后减小,存在一个最佳气压（2 Pa）。并且掺硅有助于改善DLC膜的性能,掺硅量也存在一个最佳值。在3-5μm波段,正面镀DLC膜、背面镀普通增透膜的硅红外窗口的平均透过率≥91.7%,DLC膜的纳米硬度高达40-50 GPa,且通过军标规定的高温、低温、湿热、盐雾、重摩擦等环境实验,满足光学窗口工程应用的要求。

关键词：激光沉积类金刚石膜硅基底光学应用

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便携式红外系统检测仪

电光与控制 2015年第5期22卷 80-83页

作者：曹海源孙斌韦尚方黎伟初华武汉军械士官学校光电技术研究所武汉430075

针对红外系统检测设备的小型便携化需求,分析了检测仪的基本组成及对其进行小型设计的重点部位,分别从优化设计指标、采用离轴抛物面多次反射光路设计、选用硬铝作为镜片加工材质等方面对红外平行光管进行了优化设计,有效减小了光路系... 详细信息

针对红外系统检测设备的小型便携化需求,分析了检测仪的基本组成及对其进行小型设计的重点部位,分别从优化设计指标、采用离轴抛物面多次反射光路设计、选用硬铝作为镜片加工材质等方面对红外平行光管进行了优化设计,有效减小了光路系统的体积,减轻了平行光管的重量。采用紫铜辐射面、热电制冷器、散热片等构造了小型高效的黑体辐射源结构,设计了温度控制驱动电路,实现了小型轻量的面源黑体。所研制的检测仪整机重量小于15 kg,实现了小型便携,并取得了理想的应用效果。

关键词：红外检测平行光管黑体便携式