表面热透镜技术测量3.8μm和2.8μm激光薄膜的微弱吸收

采用表面热透镜技术,对3.8μm和2.8μm激光辐照下镀制在Si基底上的单层ZnS,YbF3和YBC薄膜及不同膜系的YbF3/ZnS多层分光膜和多层高反膜,以及镀制在CaF2基底上的增透膜进行了吸收测量,并对3.8μm和2.8μm激光的测量结果进行了比较分析。实验结果表明,2.8μm波长下的吸收比3.8μm的大得多,两者之间约相差一个量级,测得的多层高反膜YbF3/ZnS薄膜在的3.8μm处的最低吸收为4.57×10-4,测量系统的灵敏度约为10-5。

用表面热透镜技术测量1315nm高反射硅镜弱吸收的研究

运用表面热透镜技术精确测量了 1 31 5nm高反射硅镜的弱吸收 ,判断引起吸收的原因 。

表面热透镜技术测量光学薄膜样品表面热变形

给出了连续调制激励光照射下光学薄膜样品表面热变形场的理论分布,并由此定义了表面热透镜(STL)信号。根据表面热透镜理论实验测量了一个BK7基底高反膜样品的形变,给出了表面热透镜信号随调制频率的变化曲线。实验结果表明:在采用的STL实验构型中,探测了最小1.985 nm的直流形变,对应不调制时的形变为3.97 nm,相应的形变探测灵敏度达到了10 pm量级;直流形变与功率成线性关系;交流表面热透镜信号随着频率增大而减小,在高频端近似成线性减小。

表面热透镜技术测试光学薄膜特性研究

在薄膜特性的研究工作中,激光引起的表面形变是一种广泛应用的技术。在这种技术中,薄膜的形变(热包高度小于 0.1 nm)一般是采用光热偏转技术来探测的。介绍了一种通过光学衍射效应来研究薄膜表面形变的新技术即表面热透镜技术,它是研究薄膜特性的一种灵敏且易于控制的方法。探讨了其理论模型及在薄膜的吸收测量和缺陷特性测试方面,该方法相对于传统方法的优点和潜力。

弱吸收测量中表面热透镜系统的参数优化

表面热透镜技术是一种灵敏的吸收测量方法。为了提高热透镜法的测量精度，必须优化测量系统参数。对表面热透镜法进行测量技术分析，根据菲涅尔衍射定律和材料的热膨胀特性，建立共光路表面热透镜测量的理论模型。在一定样品参数下，利用模型，对表面热透镜技术的测量结果进行了模拟仿真。

表面热透镜技术应用于薄膜微弱吸收测量的理论和实验

由薄膜表面光热形变简化理论和表面热透镜衍射理论导出表面热透镜信号表达式,从理论上证明了表面热透镜信号和薄膜吸收率的线性关系.应用表面热透镜技术研制了薄膜吸收测量仪,测量结果表明其吸收率测量灵敏度和精度均达10-6量级.

表面热透镜薄膜吸收测量灵敏度提高方法

为提高表面热透镜薄膜吸收测量仪的灵敏度,在表面热透镜衍射理论基础上,通过数值模拟给出了探测激光腰斑半径、探测激光腰斑到样品表面距离、样品到探测光纤端面距离等仪器参数的优化方法.经优化调整后该仪器能达到优于0·1ppm量级的薄膜吸收率测量灵敏度.

表面热透镜与光热失调技术测量光学薄膜吸收的灵敏度比较

在理论分析优化的基础上,以BK7玻璃和石英为基底的高反射光学薄膜为样品,采用强度调制的连续激光作为激励光源,实验研究了表面热透镜(STL)技术和光热失调(PTDT)技术的信号幅值随激励光调制频率的变化关系,分析比较了这两种方法在测量光学薄膜吸收损耗方面的灵敏度。实验表明,光热失调技术具有构型优化简单、实验操作难度低和测量空间分辨率高等优点,对于具有较高反射率温度系数的高反射膜等样品,采用光热失调技术有利于提高薄膜吸收损耗测量的灵敏度。实验结果与理论分析基本一致。

表面热透镜技术探测光学薄膜的微弱吸收

对表面热透镜技术测量光学薄膜的微弱吸收进行了理论分析 ,并以此建立了薄膜微弱吸收测量实验装置 ,对几种典型薄膜的吸收进行了测试 ,证实了这种方法的可行性。

弱吸收测量中共光路表面热透镜系统的参量优化

为了提高热透镜法的测量精度,对表面热透镜法进行了测量技术分析,根据菲涅耳衍射定律和材料的热膨胀特性,建立了共光路表面热透镜测量的理论模型。利用该模型,分析了抽运光的能量大小,抽运光束和探测光束相对光斑大小,两光束相对偏移,测量时刻选择以及定标样品的选择等因素对测量现象和结果的影响。通过分析得到测量系统的一组最佳参量配置。分析表明,在设计测量系统时,应考虑定标样品的吸收特性。定标样品的选择原则是:在光热信号与吸收率的关系中,它与被测样品应处于同一个线性变化范围。

光学薄膜测量时平顶光束激励的表面热透镜理论模型

推导了调制的平顶光束激励下基于Fresnel衍射积分的表面热透镜理论,通过数值模拟,比较了平顶光束和高斯光束激励下样品内部温度场、表面形变场和探测光衍射信号的径向分布,分析了影响表面热透镜信号的实验参数.结果表明,在最佳探测位置,平顶光束激励下的表面热透镜系统比相同情况下高斯光束激励下的灵敏度高,最高时约2倍,更有利于薄膜吸收测量.

利用表面热透镜方法测量光学元件热扩散率

提出了一种基于表面热透镜技术的热扩散率测量方法。利用脉冲泵浦光加热样品,热量沿膜层传导形成温度场,温升区域热膨胀形成表面热包,其对探测光具有调制作用,产生了表面热透镜效应。通过分析热透镜信号的相位与探测距离的关系,求出了对应泵浦光频率下的热扩散长度,进而求得热扩散率。测量了膜厚为150 nm的铬膜样品的热扩散率,所提方法的测量结果为36.9 mm^(2)/s,与光热偏转法的测量误差仅为0.8%,与其他不同类型样品在两种方法下的测量结果也较为接近,证明了所提方法的有效性。相对于光热偏转法,所提方法具有装置简单、受环境影响较小等优点。

远红外光学薄膜的热特性研究

本文采用表面热透镜技术对10.6μmCO2激光辐照下的样品微弱吸收进行了研究,并对实验结果进行了分析。对10.6μm激光辐照下光学薄膜样品中的温度场进行了数值模拟,应用夏克—哈特曼波前传感器对几种不同的基底材料和光学薄膜在10.6μm激光辐照下的热畸变进行了测量。

光学薄膜弱吸收测试装置参数优化

光学薄膜对入射光的弱吸收特性是评价元件质量的重要参数。在高能激光作用下,即使十分微弱的吸收也将足以导致薄膜元件的灾难性破坏。因此,有必要对光学薄膜的平均吸收及局部吸收进行精确、快速、实时的检测。从光热偏转技术发展而来的表面热透镜法由于其对测试装置要求的放宽,并且同样拥有较高的测试精度,是测试元件薄膜弱吸收特性的有效方法之一。通过建立实验系统,测试并确定了各个装置参数在不同设置情况下弱吸收信号的稳定性及强度,从而为测试装置的固化提供了关键的布局数据,并在此实验系统上开展了初步的弱吸收测试实验。

10.6μm激光辐照下光学薄膜的微弱吸收测量

建立了表面热透镜技术测量光学薄膜微弱吸收的实验装置,对10.6μmCO2激光辐照下镀制在Ge基底上的不同厚度的单层ZnS,YbF3薄膜,以及镀制在Ge基底上不同膜系的(YbF3/ZnSe)多层分光膜的弱吸收进行了测量,并对实验结果作了分析和讨论。实验结果表明,利用本实验系统已测得的待测样品的最低吸收为2.87×10-4,测量系统的灵敏度为10-5。

基底对光学薄膜弱吸收测量的影响

对表面热透镜技术测量光学薄膜弱吸收低频调制时不同基底对测量的影响进行了理论分析。用Lambda—900分光光度计测量了K9和石英基底的Ti3O5单层膜的吸收值,将该组样品作为定标片;用表面热透镜装置分别测量了BK7和石英空白基底及HfO2,ZnO两组不同基底不同厚度单层膜样品的吸收。通过分析比较同一工艺条件下镀制的不同基底薄膜样品用与其同种和不同种基底定标片定标测量的结果,表明在低频测量时需要用与测量样品同种基底的定标片定标;不同厚度样品的测量结果表明,在不能严格满足热薄条件时,测量结果需引入修正值。

10.6μm激光辐照下光学薄膜的微弱吸收测量

O484.5 2004064370 10.6μm激光辐照下光学薄膜的微弱吸收测量=Measurement of weak absorption of thin film coatings irradiated by 10.6μm laser[刊,中]/杨富（四川大学电子信息学院.四川,成都（610064））,黄伟…∥强激光与粒子束.—2004,16（3）.—277-280 建立了表面热透镜技术测量光学薄膜微弱吸收的实验装置,对10.6μmCO2激光辐照下镀制在Ge基底上的不同厚度的单层ZnS,YbF3薄膜。以及镀制在Ge基底上不同膜系的（YbF3/ZnSe）多层分光膜的弱吸收进行了测量,并对实验结果作了分析和讨论。实验结果表明,利用本实验系统已测得的待测样品的最低吸收为2.87×10-4,测量系统的灵敏度为10-5。图3表2参6（于晓光）

激光器件 激光安全与防护

TN24 2005053373 激光防护塑料材料的研制=Study of laster protective mate- rials[刊,中]／王庭慰(南京工业大学材料科学与工程学院． 江苏,南京(210009)),花超…∥激光杂志．-2005,26 (2)．-75-76 对激光吸收剂IR1060、530、580的激光吸收进行了比 较,并确定其在材料中的比例。以聚碳酸酯为基材,掺杂 激光吸收剂IR1060、530、580制备了防波长为,530nm和1060 nm激光、眩光的激光防护材料,并对其光学密度。

高反射硅镜弱吸收的研究

运用表面热透镜技术精确测量 1315nm高反射硅镜的弱吸收 ,并结合原子力显微镜所显示的薄膜表面情况判断引起吸收的原因 。

光学薄膜样品的温度场和形变场分析

通过积分变换理论上求解了光学薄膜样品在脉冲或方波调制激励光作用下的热传导方程和热弹方程,从而获得了样品在瞬态和稳态情况下对应的温度场和形变场.为验证所求解,将理论解析解的计算机模拟结果与有限元的分析结果在时域和空间域进行了比较,两结果获得了较好的一致性;同时讨论了温度,热变形随激励光的调制频率、光斑半径等参数的变化.讨论了此模型在测量光学薄膜样品吸收损耗和表面热变形中的应用.