Symmetrical periods used as matching layers in multilayer thin film design

Properties of symmetrical layers as matching layers in multilayer thin film design were analyzed. A calculation method was presented to derive parameters of desired equivalent refractive index. A harmonic beam splitter was designed and fabricated to test this matching method. OCIS codes： 230.1360, 220.0220, 310.6860.

铁电场效应晶体管材料设计的研究进展

铁电场效应晶体管(FeFET)作为最有潜力的下一代非易失性存储器之一,引起研究人员的广泛关注。本文系统阐述了Fe FET的工作原理及结构设计,介绍了Fe FET结构中铁电材料和缓冲层材料的探索历程及所对应的器件性能。本文提出了一种新型Fe FET结构设计,有望改善薄膜之间的界面效应。最后总结了Fe FET的研究进展,并对未来研究做出展望。

A级太阳模拟器的光谱校正

提出一种太阳模拟器光谱校正滤光膜的设计方法:通常的太阳模拟器利用高压脉冲氙灯模拟太阳光,但脉冲氙灯的线谱较强。该文用 Macleod 薄膜设计软件对所需膜系进行理论设计与分析,给出理想膜系的理论滤光结果,并进行实际镀制,用八棱柱管代替圆柱管做基片以降低成本,实测结果表明模拟效果很好,达到 A 级太阳模拟器标准。

脉宽压缩光栅用多层膜制备和性能测试

给出了以413nm作为写入波长,1053nm作为使用波长的多层介质光栅膜的设计,计算表明膜系H3L(H2L)^9H0.5L2.03H满足光栅膜的要求·最后给出了制备得到的样品光学特性测试,结果表明在使用波长和曝光波长处满足设计要求,其抗激光损伤阈值在光正入射和51.2°入射时分别为14.14J/cm2和9.32J/cm2,膜系的应力表现为压应力·

光学显示双膜系PC镜片的设计与制备

光学显示仪器前的镜片需要通过镀膜来对特定波段形成高反射。以聚碳酸酯(PC)镜片作为基底,采用真空镀膜技术,在PC镜片上镀高反射膜和增透膜,研究了增透膜对消除PC镜片表面二次反射的影响。研究结果表明,PC只有前表面镀反射膜的反射曲线在530 nm处波长的反射率达到85.05%,同时在PC镜片前面镀反射膜和PC镜片后面镀增透膜的反射曲线在530 nm处波长的反射率达到78.33%。PC镜片的反射率降低了6.72%。

“假想层”在Needlee法膜系设计中的应用

Needle法是一种强大的膜系设计方法,它的突出特点是不依赖于初始膜系的给定,几乎对各种膜系设计目标都能给出比较令人满意的设计结果。但它的物理模型不够清楚,很难从直观上理解。通过在Needle法的推导过程中引入“假想层”的概念,使Needle法的整个推导过程清楚明了、容易理解,改进后的Needle法依然保持了它原来的各种优点。最后用两个设计实例说明了这种改进的有效性。

常用间隔层材料软X射线多层膜的设计

为了研究常用间隔层材料的软X射线多层膜的材料设计,利用Lawrence-Livermore国家实验室提供的软X射线多层膜设计程序进行模拟计算,得到了软X射线波段内的具有高反射率的膜系。结果表明,Mo在相当大的波段范围内具有良好的光学特性;除了在12.44nm是首选膜系外(除4.36nm外),其它波长都有较高的反射率;U作为吸收层材料,在相当大的波段范围内,与其它间隔层材料配对的多层膜也具有较高的反射率。这对多层膜膜系的材料选择有一定的指导意义。

耐环境性SiO_2/SiO_2-TiO_2增透膜的设计与制备

根据膜层设计理论设计出以K9玻璃为基体的耐环境性的双层增透膜,这种增透膜在特定波长处具有超高的透过率.以盐酸为催化剂,分别以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为前驱体制备了SiO2和TiO2溶胶,将SiO2和TiO2溶胶按一定比例混合得到SiO2-TiO2复合溶胶.通过改变复合溶胶中SiO2的含量调节复合膜的折射率,通过改变提拉速度控制薄膜的厚度.实验结果表明,双层增透膜在550 nm处的透过率达到99.9%.增透膜经较强机械摩擦后峰值透过率基本保持不变,表明该增透膜具有优良的耐摩擦性.进一步采用六甲基二硅氮烷对增透膜表面进行修饰,修饰后增透膜的接触角增大至98.3°,增透膜的疏水性及环境稳定性得到较大提高.

一种红外双半波滤光片的设计和制造方法

针对唐晋发、郑权老师在《应用薄膜光学》一书中介绍的采用低折射率材料做间隔层,用16个λ/4层完成红外双半波滤光片的设计方法制作的薄膜易发生断裂,该文给出该膜系另一种设计计算方法,即采用高折射率材料做间隔层,用12个λ/4完成膜系设计。与前者相比,该方法节省了材料和时间。同时给出了镀制该膜系的工艺要点,并对镀膜过程中的初始真空度、蒸镀温度和2种材料的蒸发速率做了说明。指出在该工艺实施过程中,首先使用离子源对基底进行活化轰击,然后在蒸镀硫化锌和锗的过程中用离子源进行辅助蒸镀,可得到非常牢固的膜层。

多层光学透明薄膜的反射性质讨论及应用设计

采用矩阵光学计算方法,对多层光学透明薄膜的反射性质进行了讨论,并通过具体的应用设计得到了比较好的结果及有益的结论,即高反射率膜一定是奇数层;四分之一膜系为奇数层时,层数越多,反射率越大;上述膜系的全部结果只适用于单一波长的情况.

液体表面现象的演示设计

介绍了有关液体表面层、单液膜和双面膜球形气泡内外压强差的比较以及毛细现象中液面高度随半径变化规律的演示设计和实验方法.

红外测温成像系统光学薄膜滤光片设计与镀制工艺研究

研究了人体红外测温、成像系统光学薄膜滤光片的光谱特性参数、膜系设计及镀膜工艺。根据黑体辐射理论计算人体红外辐射光谱分布,提出滤光片光谱特性参数要求:截止波长5.5μm,透射区波段7μm^12μm,平均透射率大于85%,截止波段UV-5μm,平均截止背景大于OD3。采用单晶硅片为基底,锗、硫化锌为镀膜材料,设计滤光片膜系,研究提出真空镀制工艺。

链耙式棉田耕层残膜回收机设计

地膜铺盖技术在棉田大面积推广实施过程中,虽提高棉花产量与农民经济效益,但棉花收获后棉田中的残膜不及时回收降解,将造成土壤环境污染、棉花减产等状况,这已成为危害棉花种植地最严重问题之一,为解决新疆南疆地区秋收后棉田残膜残留问题,设计一种翻土装置与捡膜装置相结合的耕层链耙式残膜回收机,该机主要由翻土装置、松土板和捡膜装置等部件组成。翻土装置将地表0~100 mm土壤翻出,翻出的土壤由松土板撞击松碎,捡膜装置中捡膜齿和刮膜齿将土壤中的残膜回收至集膜箱,最终完成残膜回收过程,该机各部件结构设计合理,符合农业机械设计原理。

激光/电视分光膜的设计与研制

激光/电视分光膜实现了光路的"二光合一",简化了光学系统结构,在军用光学系统中得到了广泛应用。采用匹配层和Refinement计算机辅助法设计了激光电视分光膜,并对所设计的膜层进行镀制;最后,对制备的激光电视分光膜进行测试,结果表明膜层各项性能指标符合设计要求。

复合软包装材料结构的设计研究

文中提出了一种确定塑料复合薄膜的透湿度/透气度的计算方法,需要使用塑料薄膜透湿度/透气度数据、食品饮料允许的最大吸氧量以及塑料原材料的成本等数据,同时对复合塑料薄膜的试验值和计算值进行比较,说明该计算方法对塑料复合薄膜的设计及加工是一个很好的工具。

溶胶-凝胶法制备SiO2/SiO2-TiO2双层防雾增透膜

以本征机械性能良好的溶胶-凝胶酸催化SiO2和TiO2薄膜为基础,设计并制备了具有高透过率和良好机械性能的λ/4-λ/4 Si O2/Si O2-TiO2双层增透膜.所得薄膜在中心波长处的峰值透过率达到99.9%,与设计膜层的透过率曲线高度吻合.经耐摩擦和黏附性测试后,该双层增透膜峰值透过率基本保持不变,硬度高达4H,表明其具有良好的机械性能.水表面接触角测试结果显示该双层增透膜具有超亲水性,表现出良好的冷/热防雾效果.

碳纳米管薄膜/超高分子量聚乙烯叠层材料的防弹性能

以浮动催化法生长的连续碳纳米管薄膜(CNTF)与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)为原料,设计了4种不同结构的CNTF/UHMWPE靶片,探讨了弹道冲击对靶片的凹陷深度、v_(50)值及破坏形貌特征的影响。研究表明:碳纳米管薄膜具有优越的能量吸收特性;当以UHMWPE材料作为前端和后端、CNTF集中在中端时三明治夹层结构的靶片防弹性能最优;当CNTF/UHMWPE靶片面密度为2.89 kg/m^2时,其v_(50)。值可达520 m/s,凹陷深度较UHMWPE材料靶片可降低21%。

棉田耕层残膜回收机的设计与机架模态分析

针对现有残膜回收机存在土壤旋耕后残膜过碎不易捡拾、残膜缠绕工作部件、耕层残膜回收量少等问题,设计一种深松铲松土,轧辊翻膜、旋转锹二次抛膜,多齿捡拾和输送带收膜的棉田耕层残膜回收机。该机翻土深度180mm,作业幅宽2000mm,配套动力51.5KW,作业速度2~5m/s,具有深翻土、少碎膜、捡拾残膜干净等特点。通过ANSYSWorkbench16.0对整机机架进行有限元模态分析,得出机架前6阶固有频率范围为21.084~57.865Hz,分析得出机架主要受到的外激频率不在固有频率范围内,在作业过程中不会出现共振现象。该文可为耕层残膜回收机的设计提供理论依据与参考。

彩色冷反光镜的斜入射效应与补偿设计

讨论了斜入射对薄膜的光学特性的影响，提出了呈椭球旋转面的彩色冷反光镜膜层的均匀分布不同于平行平面薄膜的均匀分布，在同一圆周方向上的膜层分布应均匀等厚，而从镜底到到镜口的轴向方向膜层应逐渐加厚。计算结果表明，膜层逐渐加厚，可以使各部位反射光的中心波长相同。

非λ/4-非λ/4 SiO_2/TiO_2双层增透膜的设计与制备

通过TFCalc膜层设计软件设计了非λ/4-非λ/4双层增透膜体系.与λ/4-λ/4双层增透膜体系相比,非λ/4-非λ/4双层增透膜体系中内外层薄膜的折射率仅需满足n_1≥n_2(n_s/n_0)^(1/2)(其中n_1、n_2、n_s、n_0分别为内层膜、外层膜、基片和空气的折射率),即可通过调节内外层薄膜的厚度实现特定波长处的100%透过,扩展了膜层材料的选择范围.以酸催化TiO_2薄膜和SiO_2薄膜分别作为内、外层膜层材料,采用溶胶-凝胶浸渍-提拉法依次将TiO_2溶胶和SiO_2溶胶沉积在K9玻璃基片表面,最终形成SiO_2/TiO_2双层增透膜.实验结果表明,该双层增透膜具有与TFCalc模拟透过率曲线相吻合的实测透过率曲线,在中心波长处峰值透过率可达99.9%.该双层增透膜经耐摩擦和黏附性测试后峰值透过率基本保持不变,说明该增透膜具有良好的机械性能.这种同时具备高透过率和强机械性能的增透膜在太阳能电池等领域具有较广阔的应用前景.