中波红外减反射硬质薄膜研究进展(特邀)

中波红外即3~5μm波段红外线,在大气中具有良好的透过率。中波红外探测器被广泛应用于红外制导、红外成像、气体检测分析、空间遥感等领域。为提高系统性能和增强探测器对各种恶劣工作环境的抵抗力,在光学窗口和薄膜表面常镀制高硬度薄膜进行保护。本文从硬质薄膜入手,阐述了中波红外减反射硬质薄膜的设计、材料选择及应用,根据不同材料体系总结了金属氧化物、氮化物、类金刚石及碳化物薄膜等常见中波红外波段硬质薄膜的光学、力学性能等,并概述了晶界强化、模量差理论、纳米复合材料等目前主要的薄膜硬度强化方法。

1064 nm纳秒激光辐照下HfO_(2)/SiO_(2)增透膜损伤的动态过程研究

时间分辨的泵浦探测技术是研究光学元件损伤动态过程的有力手段。基于增强电荷耦合器件(ICCD)的时间分辨泵浦探测技术,对比研究了1064 nm纳秒激光辐照下HfO_(2)/SiO_(2)增透膜膜面处于激光入射面(正向过程)和出射面(反向过程)两种情况下的动态损伤过程。在同一能量密度(52 J/cm^(2))激光辐照下,正向和反向过程都产生了无膜层剥落的小坑损伤以及伴随膜层剥落的小坑损伤,但反向过程产生的小坑的横向尺寸和深度都比正向的大。有限元分析结果表明正向和反向过程中增透膜内部的基底-膜层界面场强相似,但实际损伤形貌尺寸以及依据冲击波传播速度计算得到的爆炸能量都表明反向过程沉积的能量更大,可见等离子体形成后在后续激光脉冲辐照下的发展过程决定了两种情况下的损伤差异。增透膜损伤的时间分辨研究对其损伤机制分析以及实际应用具有重要意义。

激光薄膜元件内微缺陷的表征分析

激光系统用薄膜元件既要有优异的光学性能,又要有高的激光诱导损伤阈值(LIDT)。薄膜元件的基底表面上交替沉积有高低折射率材料,通过膜厚、折射率等参数的优化可实现所需的光学性能,但元件中存在的微缺陷(如膜料喷溅缺陷、基底缺陷等)是导致LIDT降低的重要原因。通过精准定位切割、三维重构的方法,表征膜料喷溅和基底抛光产生的微缺陷的形貌结构,并对其激光辐照前后的元素分布进行了分析。研究结果为镀制工艺、基底加工工艺的改进提供了参考。

Wireless Laser Power Transmission System for Dynamic Target Using Rotation of Single Component

We design a novel wireless laser power transmission system in which the process of wireless power transmission to a dynamic target was completed based on the rotation of just one component.The design of this system not only reduces the loadbearing of the gimbal,but also avoids the degradation of beam quality caused by lens vibration when tracking dynamic targets.As a result,this WLPT system has been verified by tracking an unmanned aerial vehicle at 122 m away with an offset distance of±26.7 mm.We believe this system offers great potential in highpower,longdistance dynamic laser power transmission.