高折射率高亮反光材料在公路隧道照明中的应用研究

经济越发展,道路越需要通畅,但是我国地势西高东低,山林众多,为了保护自然环境,高等级公路多采用隧道工程。随着我国隧道里程的不断增加,为确保隧道交通安全产生的照明能耗也不断增加,反光材料的使用在一定程度上能够提高隧道的照明效果,提升隧道行车安全,但是反光材料的适用性以及在隧道中的布置方案,在很大程度上会影响隧道的照明效果,结合隧道的交通环境和照明条件,提出一种高折射率高亮反光材料在隧道照明中的布置方案,在减少隧道照明能耗的同时,提升隧道交通的行驶安全。

高功率波段基于零折射率材料的波前相位改善

零折射率材料作为超材料的一种在微波辐射中有广泛应用。为实现高性能的小型化天线,分析了零折射率材料的产生机理,设计了一种高功率金属网格材料天线透镜。数值模拟表明,零折射率材料透镜覆盖于一Ku波段喇叭天线口面时,可以改善喇叭天线波前相位,将喇叭天线的球面波前相位调制为较均匀的平面波,增益可提高2.27dB,喇叭天线的功率容量可达到610MW。研究了材料的层数n、层距h、周期a以及金属线半径r对S参数的影响,得到了所要求频率的最优材料结构。

聚合物纳米杂化高性能光功能材料

近年来材料科学与技术的不断发展,对光学材料提出了高性能化和多功能化的需求,为此,研究者们结合传统有机聚合物光学材料和无机光学材料的优势,提出了备受关注的聚合物纳米粒子杂化的策略.本文首先概述了针对杂化材料透光性进行控制的杂化方法,指出杂化方法的选择很大程度上与材料性质尤其是纳米相的性质相关,而杂化方法的目的则在于实现纳米杂化材料的透光性控制,纳米杂化光功能材料实现功能的前提即为透光性.随后,分别介绍了聚合物纳米杂化策略在高折射率材料与发光材料中的应用.对于高折射率材料,总结了提升材料折射率的不同策略.对于发光材料,总结了基于聚合物相和纳米相之间不同的相互作用而采用各种杂化方式以及相关的性能提升.接下来,讨论了聚合物纳米杂化光功能材料在光学和机械、热学、表面性能方面的调控手段和性能提升的策略.最后,提出了下一代光学杂化材料所面临的困难与挑战,以进一步推动这一领域的发展.

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。

一维太赫兹光滤波器的模拟与制作(英文)

模拟并制作了基于光子带隙结构的一维太赫兹光滤波器.通过人工叠加方式制作一维周期性结构,以聚乙烯或聚四氟乙烯作为高折射率材料,用钻有圆孔的合金片作为空气层,利用太赫兹时域光谱技术测量样品在0.1～0.9 THz波段的透射谱.根据理论模拟结果,利用聚乙烯设计制作中心波长为0.3 THz的带阻滤波器,结构周期为400μm,占空比为0.5.测量的3 dB带宽为0.08 THz,与模拟结果0.07 THz基本吻合.

关于35nm带宽窄带滤光膜的研制

为了消除杂散光对信号的影响,提高信躁比,需对杂散光进行屏蔽,消除杂散光对测量光信号的影响,从而使信号接收器只接收到指定波长或者指定频率的信号。为了达到这一目的,必须设计出一种只允许特定波长范围内的光信号通过,而其他光信号无法通过的薄膜,这种膜就是窄带滤光膜。

硅纳米颗粒阵列中准连续域束缚态诱导三次谐波增强效应

由高折射率介质材料制备的亚波长人工结构,通过电磁谐振效应为在纳米尺度操控光提供了一种有效方法.这类结构的吸收损耗通常较低,然而辐射损耗降低了其非线性响应的效率.通过连续域束缚态(bound states in the continuum,BICs)可望解决这个问题.BICs是一种处于连续域内而保持局域的非常规光学态,存在于光锥线以内并且具有无限大的Q值.本文提出通过破坏硅纳米颗粒阵列原胞的对称性将BIC转变成准BIC,使得结构的透射谱中出现高Q的窄共振谷,当调节泵浦波长至共振波长时,非线性响应显著增强,三次谐波激发的强度提高了6个数量级,转化效率可提升至约2.6×10^(-6),该结果有望应用于硅基光学非线性器件的设计.

蒸发方法对Pb1-xGexTe薄膜微结构与光学性质的影响

碲锗铅（Pb1-xGexTe）是IV-VI族窄禁带半导体材料PbTe与GeTe的赝二元合金固溶体，是一种具有优势且机械强度高的高折射率光学薄膜材料。采用电子束蒸发和电阻蒸发两种方法在硅基片沉积了Pb1-xGexTe薄膜，使用扫描电镜和能量散射x射线分析仪表征薄膜表面形貌和化学组分，测量了薄膜在2．5～12μm的透射谱。相对于电阻蒸发，分析表明电子束蒸发的膜层中Ge含量更接近于源材料中的Ge含量，薄膜具有较大的晶粒尺寸，同时也具有较高的折射率和消光系数。因此，电子束蒸发具有保持复杂半导体材料化学配比一致性的优势。这种化学配比一致性和大晶粒尺寸使电子束蒸发的薄膜具有较高的折射率，而大晶粒造成的散射影响了薄膜的光学透明度。