摘要：目的随着红外技术的发展,硫系玻璃已作为红外光学元件得到一定使用,然而硫系玻璃在3~5μm波段的透射率不能满足使用要求,并且红外薄膜用于探测器中易遭受强激光的辐照而损伤。针对硫系玻璃(As_(40)Se_(60))基底镀制薄膜易脱落、透射率低,以及抗激光能力差等问题,设计并制备出在3~5μm波段具有良好透射率、在1064 nm处具有抗激光能力的薄膜。方法制备ZnSe、ZnS和YbF_(3)单层膜,测量其光学常数并进行膜系设计。优化设计出的红外多层薄膜结构为S|0.61H0.21L0.32M0.26L0.2M0.32L0.28M-0.17L0.35M0.28L0.13M0.61L|A,其中H代表ZnSe、M代表ZnS、L代表YbF_(3)、S代表硫系玻璃、A代表空气,数字为膜层的光学厚度,设计波长λ_(0)=4000 nm,薄膜的厚度为2055 nm,光谱性能为:在3~5μm波段双面镀膜时的平均透射率为95.67%,峰值透射率为99.11%,(1064±40)nm波段单面镀膜时的平均透射率为7.62%。在制备过程中,从膜基材料的热膨胀系数差异入手进行优化,工艺参数为:烘烤温度70℃,离子能量100 eV,离子束流20 mA,此参数下薄膜样品的残余应力为−30.0 MPa。结果所制备薄膜的附着性能符合要求,在3~5μm波段双面镀膜时平均透射率为95.38%,峰值透射率为99.07%,在(1064±40)nm范围内单面镀膜时的平均透射率为4.46%,在1064 nm处的激光损伤阈值为7.6 J/cm^(2)。结论在硫系玻璃基底制备薄膜时,从膜基材料的热膨胀系数差异入手,合理优化烘烤温度与离子参数,可以降低薄膜的残余应力,提高薄膜的附着性能。

摘要：以双抛Si片为基底,采用离子束辅助热蒸发沉积技术研制了1.2~3μm波段激光薄膜滤光片.采用长波通滤光片与减反射膜相结合的薄膜样品设计方法,高、低折射率材料分别选用ZnS和MgF 2,综合考虑光谱特性和电场强度分布,使用TFCale膜系软件设计出1.064μm高反、1.2~3μm波段增透的长波通滤光片.长波通膜系膜系结构为G|4H2L1.5H2L2H1.5L2H4L|A,减反射膜膜系结构为G|3.5 H3.5L|A.最终实现1.2~3μm波段峰值透过率达98.48%,平均透过率为92.35%,1.064μm处透过率为5.09%的光谱特性.对薄膜样品分别采用离子束处理和退火处理,发现适当的工艺参数,有助于提高薄膜激光损伤阈值,当退火温度为250℃时,其激光损伤阈值可达6.3 J/cm^2.本文研究可为近红外薄膜滤光片设计和制备提供参考.

摘要：目的采用热蒸发沉积技术制备可用于人脸部识别的850 nm滤光片,研究滤光片的激光损伤阈值以及薄膜内部的电场分布。方法采用TFC膜系仿真设计软件完成850nm滤光片的设计与优化。采用真空箱式镀膜机,通过增加挡板、调整监控波长,以离子束辅助热蒸发沉积技术完成滤光片的制备。结果通过紫外-红外分光光度计实现了在中心波长透射率为83.05%、其他波段T<5%的光谱特性测试。采用R-on-1的激光损伤测试方法得到TiO2/SiO2组合滤光片的激光损伤阈值达4.2J/cm^2,ZnS/MgF2组合滤光片为2.8 J/cm^2。TiO2/SiO2组合滤光片空气-薄膜界面电场强度为0.3474,ZnS/MgF2组合滤光片为0.9357。分析显微镜下的微观结构得到,相比TiO2/SiO2组合,同一能量下,ZnS/MgF2组合的薄膜激光损伤斑较大,易出现损伤。结论可以通过增加挡板、调整监控波长的方式实现窄带滤光片的制备。为了更好地获得激光损伤阈值较高的滤光片薄膜,在设计滤光片时尽可能地降低薄膜与空气界面处的电场分布,即界面处电场强度分布越小,薄膜表面抗激光损伤的能力越强。同时发现TiO2/SiO2组合滤光片激光损伤阈值大于ZnS/MgF2组合滤光片。

摘要：为了研究离子源所发射出的离子能量分布规律,本文采用离子光学模拟软件Simion7.0对四栅网离子能量分析仪中网格参数进行了相关模拟实验,理论分析表明,栅网透射率对离子能量的测试有一定影响,在设计栅网式离子能量分析仪时应根据所测等离子体的特性确定网格大小和网格间距。采用研制的四栅网离子能量分析仪对宽束冷阴极离子源在不同条件下的离子能量分布进行了实验测试,测试结果表明,离子源的工作真空度越低,测得的离子平均能量越小;当改变离子源的引出电压时,离子平均能量测试误差小于2%。

摘要：太阳模拟器作为航天科技卫星空间环境模拟和太阳能电池检测与标定的必要模拟设备,越来越受到人们的关注。太阳模拟器滤光片作为模拟器的核心部件,通过对模拟器光源滤光,可以得到不同的太阳光谱辐照度。文中研究的AM0滤光片通过对氙灯光源滤光,可以得到大气层表面的太阳光谱辐照度分布。根据标准AM0光谱辐照度曲线和标准氙灯辐照度曲线,得到AM0滤光片透过率曲线。在此基础上对滤光片进行膜系设计和镀制,得到了满足国标A类标准的AM0滤光片。对滤光片进行了紫外辐照实验和高温烘烤实验,研究了其光学稳定性,所镀制的滤光片光学稳定性优于目前使用的滤光片。

摘要：硒化锌材料具有较宽的透光区,使其在红外区有着广泛的应用,然而其作为基底,镀制超宽带增透膜却有相当大的难度,尤其是膜层强度问题。设计出了硒化锌基底上2～16μm的多层超宽带增透膜,并采用离子束辅助沉积工艺在硒化锌基底上进行了多次实验,并对所使用的氟化钇(YF_3)和硒化锌膜料进行了分析,发现YF_3在3400和1640 cm^(-1)两个波数处的吸收峰。通过将低折射率层改为氟化钡和氟化钇的组合层后,在硒化锌基底上成功镀制出了多层宽带增透膜并采用脉冲电弧离子镀技术在多层薄膜的表面镀制了一定厚度的类金刚石(DLC)薄膜,增强了膜层的强度。最终使硒化锌基底上镀制的超宽带增透膜在2～16μm范围内的平均透射比大于93%,峰值透射比大于97%,并且膜层的强度较好。

摘要：等离子体中离子能量的分布是离子束加工技术的关键参数之一。本文基于栅网式离子能量测试原理,采用离子光学模拟软件Simion7.0对栅网式离子能量分析仪的网格大小和网格间距进行了理论分析,这两个几何结构参数影响着离子能量的测试。理论分析结果表明,在离子能量为800 eV左右时,网格尺寸的大小会影响离子能量的测量精度,网格间距的大小对离子能量的测量结果几乎不产生影响。本文的研究结果对栅网式离子能量测试装置的设计及网格参数的优化具有重要的理论和实践指导意义。

摘要：太阳能模拟器作为研究航天科技卫星空间环境模拟和太阳能电池的检测与标定的必要模拟设备，越来越受到人们的关注，其中，模拟器滤光片（AM1．5）是太阳能模拟器的关键元件。本文依据标准大气光谱和标准氙灯的光谱曲线，得到了AM1．5型太阳能模拟器滤光片的透射率光谱曲线。在此基础上用TFC膜系软件对该滤光片的膜系进行了设计、优化，并对该膜系进行了镀制工艺研究。光谱测试结果表明，所研制的滤光片的中心波长950nrn处的透射率T=15％，半宽度350nm；400。750131n波段内，平均透射率Ta≥95％，1200-1400nm内平均透射率Ta≥92％。光谱辐照度测试结果表明，其辐照匹配度在0．89～1．09之间，达到A类滤光片要求。

摘要：通过将标准大气光谱与大功率圆弧形氙灯光谱的比较,获得了AM1.5型太阳能模拟器滤光片的透射率光谱曲线。通过膜系设计和镀制,研制出了中心波长为930 nm的负滤光片,该滤光片在930 nm处的透射率T=15%,400～750 nm波段内的平均透射率Ta≥93%,1200～1400 nm内平均透射率Ta≥91%。将6片相同的滤光片安装在测试面为1 200 mm×2 000 mm的脉冲式光伏组件太阳模拟器上进行测试,在氙灯的正上方,其光谱匹配度在0.91~1.05之间,达到了A类滤光片要求;而在离圆弧氙灯最远的位置2处,测试的光谱匹配度在0.73~1.06之间,达不到A类滤光片要求。最后,通过采用滤光片的优化组合拼接技术,使光伏电池组件模拟器测试面上所有点的光谱匹配度均达到了A类要求。

摘要：在目标探测识别系统中,采用多通道滤光片可以提高目标与背景的信噪比,从而实现对目标信号的精准探测。基于纳米压印的阵列结构多通道滤光片制造技术,对滤光片间隔层硬模具的表面精度和结构精度具有较高的要求。根据多光谱滤光片的设计结果,基于单点金刚石车床,采用快刀伺服加工方式,实现多通道滤光片间隔层模具的高精度制造。并采用白光干涉检测技术,对模具的表面形貌进行了检测。通过分析表明,对5×5阵列结构的多通道滤光片,其加工结果与设计值吻合良好,横向尺寸精度与纵向尺寸精度均优于5%,完全满足设计要求。该技术为多通道滤光片的大规模、批量化制造提供了技术支持,同时也为非周期阵列光学元件的制造提供一种有效的手段。