基于损伤程度量化评估的光学薄膜元件激光损伤阈值测量方法

光学薄膜元件是高功率激光器中的关键器件,其抗激光损伤的能力对整个激光系统的运行至关重要。精确测量薄膜元件激光诱导损伤阈值对提升激光器使用寿命与出光效率有着重要意义。提出一种新型激光损伤程度量化评估法,该方法对薄膜元件在不同能量密度下的激光损伤程度量化分析,通过损伤趋势拟合,评估激光损伤阈值。对激光损伤区域的量化采用图像超分辨白光显微干涉测量法,可实现纳米量级测量精度。通过仿真验证该测量方法可实现纳米量级损伤结构的三维重构,重构损伤区域误差小于0.01%。在实验部分,以激光谐振腔镜及窗口片为测试样品,无需大量重复性激光损伤实验,基于单片样品在一组不同能量密度激光束照射下产生的单次损伤结果实现测量,结果数据与S-on-1方法吻合,偏差小于0.5 J/cm^(2),两个样品多次测量结果的标准差分别为0.361 J/cm^(2)和0.064 J/cm^(2)。

1.06μm连续激光辐照TiO_2/SiO_2/K_9薄膜元件温升规律研究

利用1.06μm连续激光在不同强度下辐照TiO2/SiO2/K9薄膜元件,实验中用红外热像仪测量激光辐照在TiO2/SiO2/K9元件表面引起的温升随时间的变化,通过数据处理,获得激光辐照区域最高温度随辐照时间的增加而增加。同时,给出材料温升随材料发射率的变化关系。并用程序模拟不同激光强度下薄膜温度场的分布,通过实验测量数据校正数值模拟计算结果,给出TiO2/SiO2/K9薄膜元件温度随激光辐照强度和辐照时间的变化规律。并且获得在薄膜厚度方向:薄膜表面温度最高,基底与薄膜接触处温度最低;沿径向:激光辐照中心温度最高,边沿温度最低。

微型NiFe磁性薄膜元件中Neel畴壁极性的转变过程

观察和分析了３００μｍ×４０μｍ×４０ｎｍ的 ＮｉＦｅ磁性薄膜元件在难轴方向反磁化时磁畴结构转变，特别是 Ｎｅｅｌ畴壁从正极性壁（Ｎ_＋）转变为负极性壁（Ｎ＿）的全过程．磁畴结构的转变包含畴壁合并、封闭畴转变、钩形畴转变及Ｎｅｅｌ畴壁极性转变等不可逆因素．对畴壁极性转变的两种方式（即 Ｎ_＋→Ｎ＿直接转变及经由十字壁（Ｎ_ｃｔ）的 Ｎ_＋→Ｎ_ｃｔ→Ｎ＿间接转变）进行了分析讨论． Ｎ＿往往在元件末端新生封闭畴和正极性主畴壁的连结点成核，然后向中间扩展． Ｎ_＋→Ｎ_ｃｔ的转变是通过 Ｎ_＋ 壁的数次分裂来实现的．

微型NiFe条形薄膜元件在反磁化过程中的磁畴活动

该文应用Ｂｉｔｔｅｒ粉纹技术系统地观察，并从能量分析了微型４０ｎｍ厚度ＮｉＦｅ薄膜条状元件在难轴方向反磁化过程中，磁畴结构的特性和变迁过程．研究表明，元件中的Ｂａｒｋｈａｕｓｅｎ跳跃是畴壁合并、壁态转变和塞漏畴转变等不可逆磁畴结构变化过程的结果．

一种新的光学薄膜元件——多通道带通滤光片

本文简要论述了一种新的光学薄膜元件,即多通道带通滤光片(MPF)的原理、特点,以及不同类型的多通道带通滤光片在各个领域的应用和设计原理。

用磁性液体显示和观察微型磁性薄膜元件中的微磁结构的方法与实践

对微型磁性薄膜元件中微磁结构和微磁过程的观察和分析是它的设计和应用的基础。本文介绍了用磁性液体显示微型磁性薄膜元件中磁畴结构的方法,并应用该方法观察和分析了微型条件元件和磁阻(MP)传感元件中的磁化和反磁化过程。

极紫外-真空紫外光学薄膜元件的研究进展

极紫外-真空紫外高性能薄膜光学元件的发展对天文、材料、物理等学科具有重要意义。本文主要介绍了同济大学精密光学工程技术研究所在高性能极紫外-真空紫外薄膜光学元件的最新进展。展示了极紫外-真空紫外波段(10~200nm)用薄膜反射镜、薄膜单色器和薄膜起偏器的研究成果。为适应不同的使用需求和环境,开展薄膜内部微结构的综合表征及其物理化学机制的研究,形成了一套完备的极紫外-真空紫外薄膜光学元件表征、优化、制备技术体系,有效提升了均匀性、反射效率、带宽、稳定性和偏振度等薄膜元件核心性能。高性能的极紫外-真空紫外薄膜光学元件研制技术将为我国大型地面科学装置及空间天文观测设备提供强有力的支撑。

表面杂质和节瘤缺陷诱导薄膜元件热熔融损伤

在高功率激光系统中,光学薄膜元件表面杂质和体内节瘤缺陷是导致薄膜元件损伤的关键因素。通过建立强激光连续辐照下光学薄膜元件的热分析模型,分析在不同激光辐照时间和功率密度下,表面杂质和节瘤缺陷对光学薄膜元件损伤的影响及其规律。结果表明,在强激光连续辐照下,当表面杂质粒子尺寸处于一定范围内时,随着杂质粒子尺寸的增大,薄膜元件上的最高温度随之升高,且大而浅的节瘤缺陷种子对膜层的温升影响较大。随着激光功率密度的提高和激光辐照时间的增长,表面杂质造成薄膜元件热熔融损伤的粒子尺寸范围越大,节瘤缺陷造成薄膜元件热熔融损伤的种子深度和尺寸范围也越大。

微机求解透明光学薄膜元件N、d的方法

本文提出利用单层介质材料的光谱透射率曲线,在微机上用最优化方法直接求解n(λ)和d的方法,它比椭偏法具有更好的精度(n分辨到0.001,d分辨到1A),速度更快,n(λ)值可作为膜系计算和分析的依据。

PVDF压电薄膜元件LDT0及应用

LDT0是深圳精量公司推出的一种PVDF型压电薄膜元件,其中LDT0-028K(无质量块)及LDTM-028K(加质量块)是一种振动传感器,主要用于汽车防盗报警器、卧式滚筒洗衣机振动不平衡传感器及其他要求安静、小噪音的家用电器如空调等振动信号的检测,也可以用于记数器的触发器做为柔性开关。下面简要介绍一下该产品的结构特点及特性参数。

1．06μm连续激光辐照TiO2／SiO2/K9薄膜元件的损伤效应

光学系统是由不同的光学元件组成，在光电系统中的主要作用是收集、会聚目标的辐射能量，是影响光电系统成像质量的重要部件。薄膜元件的损伤和破坏将导致光电系统功能失效。研究的TiO2／SiO2薄膜元件靠近探测器前表面，探测器未被激光损伤的情况下，激光对TiO2／SiO2薄膜元件的损伤或者破坏同样可以使光电系统失效。因此，不同强度下连续激光辐照TiO2／SiO2薄膜元件引起的损伤效应是激光对抗典型光电装置的重要研究内容。

光学薄膜元件的激光预处理技术

激光预处理技术作为一种提高激光约束核聚变装置中光学元件损伤阈值的有效方法,有重要的使用价值和学术价值。介绍了激光预处理的研究现状,重点介绍了小光斑光栅扫描预处理的方法及其应用,以及应注意的问题。讨论了几种被广泛认可的预处理增强机理,并对激光预处理技术进行了展望。

表面杂质诱导薄膜元件的热应力损伤

基于薄膜元件的热力学理论,建立了强激光连续辐照下薄膜元件的热分析模型,模拟了薄膜元件表面杂质吸热后向周围薄膜进行热传递的过程,并讨论了表面洁净度等级和杂质尺寸对薄膜元件热应力损伤的影响。研究结果表明:强激光连续辐照下,表面杂质会吸收激光能量产生较大的温升,激光辐照时间越长,功率密度越大,杂质的温升也越大;吸热后,达到熔点的杂质和未达到熔点的杂质分别通过热传导和热辐射的方式向周围薄膜传递热量,通过热传导作用在薄膜元件表面引起的温升明显高于热辐射作用引起的;杂质向周围薄膜传递热量后会在薄膜元件上产生非均匀的温度梯度,进而产生热应力,热应力随着温度梯度的增加而增大,且处于一定尺寸范围内的杂质,更容易诱导薄膜元件热应力损伤;此外,薄膜元件的表面洁净度等级越高,杂质粒子的数目越多,越易于造成薄膜元件的热应力损伤。

表面杂质诱导薄膜元件的热损伤及其统计特性分析

基于光学薄膜元件的热力学理论,建立了强激光连续辐照下薄膜元件的热分析模型,分析了强激光辐照下不同种类的表面杂质诱导薄膜元件的热熔融损伤和热应力损伤的过程。统计了不同口径和不同表面洁净度等级的薄膜元件上可诱导薄膜元件热损伤的杂质数量,定量分析了杂质诱导薄膜元件热损伤的总面积,计算了薄膜元件上热损伤的面积超过总面积的3%时所需的曝露时间。研究结果表明,在强激光连续辐照下,尺寸处于一定范围内的杂质会诱导薄膜元件的热熔融损伤和热应力损伤,热损伤的方式与杂质类型密切相关。薄膜元件的口径越大、表面洁净度等级越高,处于可诱导薄膜元件热损伤尺寸范围内的杂质数量越多。单个杂质诱导薄膜元件热应力损伤的损伤点面积比热熔融损伤的更大。

投影显示中的光学薄膜元件

介绍了液晶显示器(LCD)投影、数字光处理(DLP)投影和硅基液晶(LCOS)投影的显示原理及光学薄膜元件在投影中的应用情况,对隔红外紫外滤光片、二向色镜、减反射膜及偏振分束镜的光学性能作了详细分析。

TiO_(2-x)纳米粒子薄膜型氧敏元件的性能

以钛酸丁酯和无水乙醇分别为前驱体和溶剂 ,添加适量稳定剂制成稳定溶胶 ,用浸涂法在 Al2 O3基片上制备 Ti O2 薄膜 ,经在 10 0 0℃氢气氛下还原制得 Ti O2 - x薄膜 .通过 SEM照片发现薄膜颗粒在几十纳米左右 ,颗粒分布均匀 .由 XRD分析 ,薄膜的 x值在 0～ 0 .5之间 .实验结果表明 ,Ti O2 - x薄膜在 80 0℃下具有良好的氧敏感性和响应特性 ,薄膜在 N2 条件下具有很好的电阻

大尺寸高性能激光偏振薄膜元件成套制备工艺技术及应用

大尺寸激光偏振薄膜元件是惯性约束聚变(Inertial Confinement Fusion,ICF)激光装置的核心元件,其作用是抑制寄生振荡、隔离反向激光,保障激光装置安全运行,以满足国家战略安全保障、前沿科学研究、聚变清洁能源探索等方面的重大战略需求。美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)建成的国家点火装置是目前世界上规模较大的ICF激光装置,其192束激光已实现2.15兆焦激光能量输出,需要数万件高性能薄膜元件精密操控激光传输。

新型薄膜应变元件

介绍一种改良的薄膜应变片,革新前后对比表明,显著改善了元件特性,应变灵敏度系数高,电阻率高,耐热性良好。

气敏元件的技术改造—薄膜气敏元件的开发

简要叙述了气敏元件技术改造的情况,介绍了研制薄膜气敏元件的工艺流程和芯片结构以及我们已研制出的薄膜元件(SnO2,ZnO,Fe2O3,TiO2,ZnSnO3)的气敏特性和温耗特性。