基于ZrO_(2)-SiO_(2)和介孔SiO_(2)凝胶膜制备可见光区双层减反射膜

采用溶胶-凝胶法,以正丙醇锆、正硅酸四乙酯为原料,在乙醇体系中以原位混合方式成功制备ZrO_(2)-SiO_(2)混合溶胶,Zr摩尔分数为20%~80%。在熔融石英基底上镀制混合凝胶膜,所得ZrO_(2)-SiO_(2)薄膜折射率在1.55~1.75之间可调。以有序介孔SiO_(2)薄膜为外层,选择与之匹配的ZrO_(2)-SiO_(2)薄膜为内层,构建λ/4~λ/2双层宽谱带减反射涂层。根据实际膜层的光学常数进行双层膜的优化设计,成功制备出在可见光区平均透射率达到99.17%的双层减反射薄膜。

表面改性多孔氧化硅减反射膜的制备及其性能分析

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为前驱体,盐酸为催化剂,三嵌段共聚物F127为模板剂成功制备SiO_(2)溶胶。采用提拉法在石英基底上镀制SiO_(2)光学减反膜,通过后嫁接1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷对薄膜表面进行改性,提高薄膜的环境稳定性。采用紫外-可见-近红外光谱仪、接触角测量仪及环境稳定性实验分析薄膜的光学性能和耐用性。结果表明,经改性后的薄膜在中心波长1600 nm的透射率达到99.3%,薄膜的水接触角达93°,在80%相对湿度和40℃的环境下放置7 d后透射率仅下降0.5%,接触角仅下降1.75°,说明薄膜有良好的环境稳定性。

双层SiO_(2)宽谱带减反射涂层的制备及性能表征

采用无模板溶胶-凝胶法,成功制备在可见光范围内具有高透射率和良好疏水性的宽谱带减反射双层SiO_(2)涂层。采用提拉法在石英基底上沉积SiO_(2)双层涂层,底层和顶层的折射率分别为1.34和1.15。其中,底层由酸催化和碱催化混合SiO_(2)溶胶制备得到,顶层薄膜的溶胶是使用六甲基二硅氮烷(HMDS)作为改性剂,制备得到三甲基硅烷化的SiO_(2)纳米粒子体系。根据优化膜系设计要求,选择合适工艺参数镀制双层涂层,测试结果显示,SiO_(2)双层涂层在可见光区的平均透射率为98.64%,静态水接触角可达134°。

X射线反射法和椭圆偏振法结合测量热处理溶胶-凝胶ZrO2薄膜的结构和光学参数

采用溶胶-凝胶法在硅片基底上制备ZrO2薄膜,在150℃～750℃范围内不同温度下进行热处理,研究了热处理对膜层结构和光学性能的影响。X射线反射用于膜层厚度和界面粗糙度分析,结果表明热处理温度由150℃升至750℃,膜层厚度由常温状态下的112.3nm减小到34.0nm,表面和界面粗糙度均小于2nm。以X射线反射法测得的膜层厚度为初始值,对椭圆偏振仪的测量结果进行拟合,得到不同温度的膜层折射率,结果表明热处理温度为550℃时膜层折射率达到最大值。X射线反射作为直接的膜层厚度测试手段,所得结果为准确分析椭偏光谱提供了参考。

光学整流产生和电光取样探测THz辐射的数值模拟

从麦克斯韦方程出发,得到光学整流方法产生THz辐射的电场的表达式以及自由空间电光取样系统探测到的电光信号与入射的THz辐射电场之间的理论关系式,并选取GaAs为产生晶体,ZnTe为探测晶体,通过数值模拟讨论激光脉冲宽度、产生晶体和探测晶体厚度这三个主要的实验因素对THz光谱的影响。

一种极化现象的实验教学模型

根据电解质的转向极化原理及极性分子学等知识,利用高压直流电源、极性液体、钢板和特制线框等器材,设计并制作一种极化现象的实验教学模型,将极化现象物理学理论同实践相结合,直观解释了分子极化的产生和实验现象。

关于氦氖激光器声光调制锁模的实验研究

本实验中,将声光调制锁模器放置在氦氖激光器中的谐振腔里,控制谐振腔中的增益,使声波的频率调制与激光器固有频率间隔一致,从而达既可以到锁模的效果,又可以增加增益,减少能量损耗。通过功率计与示波器检测出激光脉宽、脉冲周、纵模间隔等物理量,与理论值进行比较,判断激光锁模实验的效果。本实验使用的氦氖激光器腔长大于1.55m,是双面全反射腔,可以利用激光锁模技术得到纵模进行比较,从而获得单色性好的超短脉冲激光。

耐湿性有序介孔SiO_(2)减反射膜的制备及光学性能分析

采用氟硅烷链对有序介孔SiO_(2)光学减反射薄膜进行表面改性,有效提高其在潮湿环境中的稳定性。以三嵌段共聚物F127为模板剂,以正硅酸四乙酯为前驱物,在酸催化的醇体系中制备SiO_(2)溶胶。采用提拉法在石英基底上镀制薄膜,经350℃热处理后得到有序介孔SiO_(2)薄膜,薄膜对中心波长的透射率达到99.83%。通过嫁接氟硅烷链对薄膜表面进行改性,以有效阻止羟基和微孔开口对水蒸气的吸附。薄膜耐湿性测试在相对湿度80%、温度40℃的可控环境中进行,每隔15天进行一次薄膜透射光谱测试,采用光谱拟合方法分析薄膜的光学常数随测试时间的变化。结果表明,在湿度环境下,薄膜结构沿厚度方向具有非均匀性,薄膜折射率由靠近基底的边界到薄膜-空气界面呈非线性下降趋势。

高透明紫外阻断ZnO凝胶膜的制备及性能表征

以醋酸锌和二乙醇胺为原料,在异丙醇体系中成功合成ZnO稳定溶胶,采用提拉法在石英基底上沉积ZnO薄膜,经450℃热处理后得到晶化ZnO薄膜。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射谱和紫外-可见透射光谱对ZnO薄膜的结构组成和光学性能进行表征。利用Cody-Lorentz模型分析薄膜的透射光谱,获得膜层的厚度和光学常数。研究发现,ZnO薄膜在紫外光区和可见光区的平均透射率分别为2.13%和89.39%。为了评价溶胶的稳定性,同一提拉速度下每隔5 d进行一次薄膜镀制。结果表明,溶胶陈化25 d,ZnO薄膜厚度由354.2 nm增至389.0 nm,紫外线屏蔽性能逐渐增强,并能维持可见光区平均透射率高于86%。

基于Filmstar软件的Yb:YAG激光器谐振腔镀膜设计

从光学谐振腔阈值条件的推导出发,利用光学薄膜设计软件Filmstar为谐振腔的左右腔镜各设计了两种光学薄膜,使1 030.5 nm^1 055.5 nm波段连续可调谐的Yb:YAG激光器实现了工作状态的最优化。针对左右腔镜,对设计方案所得结果进行了比较,并分析了方案的可行性。结果表明,左腔镜两设计方案与优化目标的差距均小于1.15%;右腔镜两设计方案与优化目标的差距均小于0.05%,本文设计为激光器谐振腔的腔镜镀膜提供了可靠的理论依据。

石英基底上可见光区减反射涂层的双层膜系设计

针对石英光学基底合理设计多层膜系是提高光学器件透射率的关键方法。设计了两种不同的膜系结构,运用导纳轨迹法分析这两种膜系的设计原理。利用光学薄膜设计软件Filmstar分别得到两种膜系的最优解,以使在可见光区膜系的平均透射率尽可能接近于100%。

受迫倒摆系统动力学解的数值模拟

本文分析了达芬方程的动力学特征。采用达芬方程作为受迫倒摆系统的模型,运用MATLAB程序模拟了倒摆系统的动力学解。通过调节参数并采用位移曲线、相图、功率谱和庞加莱截面图显示了受迫振动倒摆系统的周期解和混沌解。本文对于大学物理的教学改革和控制工程应用有一定启发意义。

基于嵌入式系统的热敏电阻温度特性测量装置的设计

在实际的实验过程中,在温度达到记录间隔时需要手动调节电阻箱的旋钮来测量热敏电阻阻值,在该过程中存在时间上的误差,即温度和阻值不对应,且使用玻璃温度计读数不够精确。本实验仪器采用12位ADC模数转换器通过数字单臂电桥测得热敏电阻阻值;采用DS18B20数字温度传感器测得导热介质(自来水)的温度。使用数字设备能有效降低上述的时间误差,简化实验流程,且温度测量误差优于传统方法。使用改进版仪器得出的数据经过计算和分析更接近于热敏电阻温度特性测量的真实值。

光电专业实验创新思维模式探索

光电专业实验是光电信息科学与工程专业的必修课,传统的教学方法即让学生按照实验方案做实验、分析实验现象、得出实验结论,为了提高学生的创新能力,文章依次对几何光学综合实验、物理光学综合实验、光电探测器特性测量实验等综合实验内容进行探讨,研究出适合每个实验的创新思维模式,为培养光电类创新型思维人才提供帮助。

单模光纤的特性分析及模场分布

单模光纤与多模光纤相比,优势在于单模光纤只沿着直线进行传播,无反射,因而不存在色散,并且传输距离远。单模光纤的纤芯直径更小,信号衰减率更低,且不会因为光脉冲重叠而失真,其能够满足超长距离的信息高质量传输要求。当前,单模光纤主要应用在收发器上。基于单模光纤的收发器形式多样,性能稳定安全,拥有超低功耗和即插即用的优良品质。文章重点分析单模光纤的特性及模场分布。

新工科背景下光电技术课程教学方法研究

本文旨在探讨在新工科背景下光电技术课程的教学方法。随着科技的迅速发展,光电技术在各个领域的应用越来越广泛。在新工科教育的框架下,如何有效地培养学生的光电技术专业知识和实践能力成为重要问题。本文首先综述了新工科教育理念和光电技术的发展现状,进而探讨了相关研究的现状和不足。其次,建立了教学方法研究的理论框架,包括新工科教育理念、光电技术课程特点和教学方法对学生学习的影响。在光电技术课程教学方法研究中,本文重点探讨了实践教学法、项目驱动教学法、案例分析教学法和合作学习方法的应用。最后,通过对教学方法的评估和改进,提出了对光电技术课程教学方法的优化策略。本研究对于推动光电技术课程教学的改革和提升学生的综合素质具有重要意义。

《激光原理与技术》课程中引入课题调研的教学方法

激光原理与技术作为光电信息科学与工程专业的核心专业课程,此课程主要内容中包含公式较多,涉及的激光技术也比较多,学生掌握起来比较困难,本文拟探讨一种新形式的教学方法——课题调研,已经引入几轮到激光原理的课程中,该方法可以增强学生的学习主动性,并且可以让学生针对个人兴趣学习相关知识。

浅谈混凝土裂缝及防止措施

混凝土工程中常出现各类裂缝,不仅影响美观,而且影响结构的强度、刚度与稳定性。通过对混凝土裂缝的特点以及产生原因的分析,提出了防止混凝土出现裂缝的具体措施。

天坛饭店改造加固设计

天坛饭店建成于1991年,当时设计采用的是78规范。随着国民经济的发展,人民生活水平日益提高,原有的一些设施已不能满足现代使用功能的要求。应业主要求对原建筑进行改造,并结合改造进行结构加固,达到在改善使用功能的同时提高结构抗震能力,获得了一些改造工程加固技术运用的经验。

陶瓷或玻璃绝缘模块配电装置

介绍了陶瓷或玻璃绝缘模块配电装置的结构、设计制造工艺,并对其占地及造价进行分析,占地面积仅为AIS(空气绝缘组合电器)配电装置的12.5%或GIS(SF6绝缘封闭式组合电器)配电装置的30.0%左右,节省占地面积,造价与GIS配电装置价格基本相当,具有耐磨性、耐腐蚀性,免除了高压触电危险、电晕功率损失以及噪声干扰,可以防污秽及外界因素干扰,大大提高运行安全性。