膜系光谱系数对膜层参数的一阶和二阶偏导数的计算模型 被引量：12

1

作者 吴素勇 龙兴武 +1 位作者 黄云 杨开勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期83-90,共8页

为了寻找一种膜系深入分析与设计的有力辅助计算工具,从光学薄膜光谱系数的矩阵计算理论出发,基于对矩阵求迹运算的巧妙运用,从数学上建立了准确计算膜系光谱系数关于膜层几何厚度、实际折射率和消光系数等膜层参数的一阶和二阶偏导数... 为了寻找一种膜系深入分析与设计的有力辅助计算工具,从光学薄膜光谱系数的矩阵计算理论出发,基于对矩阵求迹运算的巧妙运用,从数学上建立了准确计算膜系光谱系数关于膜层几何厚度、实际折射率和消光系数等膜层参数的一阶和二阶偏导数的解析模型。这一偏导数计算模型物理上与矩阵理论具有一致的通用性和普适性,适用于任何各向同性的均匀膜系统。在数学上也严格成立,数值编程计算不存在差分近似,精度达到了计算机浮点运算的极限精度。而且算法运算费时少,计算速度快,取得了高度准确性和便于实时化的双重优越性能,非常有利于应用于膜系设计领域来提高膜层数较大时的设计速度和效率。同时,这一模型能非常便捷和准确地给出膜系许多实用的导数信息,对膜系分析、测量和膜厚监控等领域中的相关应用具有重要的参考意义。 展开更多

关键词 薄膜光学 光谱系数导数计算模型 矩阵法 膜层参数

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灵敏度控制思想在主动膜系设计中的快速实现算法(英文) 被引量：4

2

作者 吴素勇 龙兴武 +1 位作者 黄云 杨开勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1471-1478,共8页

基于斜入射薄膜制备实践中镀膜误差对光谱性能的严重退化影响的认识,提出了一种基于灵敏度控制思想的主动膜系设计方法。在深入分析了镀膜中膜层结构参数误差的分布规律的基础上,运用膜系光谱系数关于膜层参数的导数计算的解析模型,建... 基于斜入射薄膜制备实践中镀膜误差对光谱性能的严重退化影响的认识,提出了一种基于灵敏度控制思想的主动膜系设计方法。在深入分析了镀膜中膜层结构参数误差的分布规律的基础上,运用膜系光谱系数关于膜层参数的导数计算的解析模型,建立了膜系灵敏度的定量计算模型和快速实现算法。以一45°入射高精度消偏振增透膜的设计实验为例,探讨了灵敏度控制思想在膜系设计中的可行性、快速性和有效性。结果表明,这一新型设计方法不会显著增加程序时间消耗,能获得具有良好可镀制性能的薄膜,对于正入射和宽角度入射膜同样适用,而且可以避免昂贵的失败试镀和采样,有助于缩短新薄膜的生产周期,特别是对于高精度斜入射薄膜的重复性制备具有重要意义。 展开更多

关键词 薄膜光学 快速实现算法 灵敏度控制 大角度膜

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光学薄膜鲁棒设计中膜系误差灵敏度控制 被引量：5

3

作者 吴素勇 龙兴武 杨开勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2391-2399,共9页

提出了一种基于膜系误差灵敏度控制的鲁棒膜系设计方法,建立了鲁棒膜系设计评价函数在膜层参数误差统计分布下的解析表达式,避免统计样本数目有限性造成的样本均值与总体期望的误差,以及过大数目样本造成的长的计算时间消耗,并通过宽带... 提出了一种基于膜系误差灵敏度控制的鲁棒膜系设计方法,建立了鲁棒膜系设计评价函数在膜层参数误差统计分布下的解析表达式,避免统计样本数目有限性造成的样本均值与总体期望的误差,以及过大数目样本造成的长的计算时间消耗,并通过宽带增透膜、中性分光膜和线性透射率滤光片等多种薄膜的鲁棒设计实验证实了其在膜层参数误差控制上的效果。结果表明:该新型鲁棒膜系设计方法具有内在的快速算法特性,其设计膜系对镀膜中的膜厚监控误差不敏感,对于高质量薄膜的重复制备和批量成品率的提高具有实用价值。 展开更多

关键词 薄膜 鲁棒设计 膜系误差灵敏度 解析模型

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小型环形激光器中He-Ne气体放电辉光压制的光学方法 被引量：1

4

作者 吴素勇 黄云 +2 位作者 曲天良 樊振方 谭中奇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期62-67,共6页

为解决小型环形激光器输出信号信噪比随腔长减小而下降的问题,研制了一种压制He-Ne气体放电辉光的滤光片。该滤光片的中心波长为632.8nm,入射角为45°,其基片是截止波长为550nm的短波截止红色玻璃,基片前表面镀有19层瞙系结构为{HL2... 为解决小型环形激光器输出信号信噪比随腔长减小而下降的问题,研制了一种压制He-Ne气体放电辉光的滤光片。该滤光片的中心波长为632.8nm,入射角为45°,其基片是截止波长为550nm的短波截止红色玻璃,基片前表面镀有19层瞙系结构为{HL2HLHLHLH2LHLHLHLH2LH}的窄带滤光片,后表面镀有4层非规整减反膜。使用离子溅射法和石英晶振膜厚监控方式制备了该滤光片,并对其进行了反向工程拟合,拟合的理论曲线与用Lambda950分光光度计正入射实测的透过率曲线较为吻合。将该滤光片胶合在环形激光器的输出镜后表面,其有用的激光信号幅值基本不变,而噪声幅值下降了约80%,表明该滤光片从光学上使输出信号的信噪比提高了5倍,降低了后续电路处理的负担及复杂度,为小型环形激光器的研制起到了一定的作用。 展开更多

关键词 环形激光器 辉光压制 窄带滤光片

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薄膜光学参数表征误差处理技术 被引量：1

5

作者 吴素勇 龙兴武 杨开勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1919-1924,共6页

针对光度测量数据中难以消除的系统误差对薄膜光学参数表征精度的负面影响,提出一种新型的误差处理技术。选取薄膜光谱系数对折射率和几何厚度的一阶偏导数,对大部分测量入射角满足符号相反或只有其中一个为零的条件的波段,剔除偏导数... 针对光度测量数据中难以消除的系统误差对薄膜光学参数表征精度的负面影响,提出一种新型的误差处理技术。选取薄膜光谱系数对折射率和几何厚度的一阶偏导数,对大部分测量入射角满足符号相反或只有其中一个为零的条件的波段,剔除偏导数对全部测量入射角满足符号相同或同时为零条件的奇点波长附近波段,作为反演表征用的光度测量数据采集区域,以最小化光度测量系统误差引起的薄膜光学参数反演表征值相对真实值的偏差大小。通过数值模拟实验,对比研究了该技术对不同偏振光和不同测量入射角范围的适用性及实施技巧,以可复现的数值实验数据和合理的理论解释支持和验证了这种误差处理技术的可靠性。 展开更多

关键词 薄膜 光学参数表征 偏导数筛选 系统误差 光度法

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光反馈腔衰荡光谱技术中的数据处理(英文) 被引量：2

6

作者 谭中奇 吴素勇 +2 位作者 刘贱平 杨开勇 龙兴武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期56-60,共5页

在光反馈式腔衰荡光谱技术中，光谱数据的处理因一种特殊的光谱纹波现象而变得困难。以6590．8～6591．6ClIl-1光谱范围内水汽分子的光反馈式腔衰荡光谱为基础，根据光谱纹波效应的特性分析结果，提出了一种简单的数据处理方法。利用该... 在光反馈式腔衰荡光谱技术中，光谱数据的处理因一种特殊的光谱纹波现象而变得困难。以6590．8～6591．6ClIl-1光谱范围内水汽分子的光反馈式腔衰荡光谱为基础，根据光谱纹波效应的特性分析结果，提出了一种简单的数据处理方法。利用该方法确定了6590．871cm^-1处水汽分子吸收谱线的线宽约为0．1003cm^-1，这与Hitran数据库提供的线宽结果仅有0．002cm^-1的误差，充分验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱技术 光反馈 光谱纹波 数据处理

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光反馈腔衰荡光谱技术中纹波效应的测量及其特性分析（英文） 被引量：2

7

作者 谭中奇 黄云 +1 位作者 吴素勇 杨开勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期46-51,共6页

为研究光反馈腔衰荡光谱技术中纹波效应的产生机理,基于所建立的腔长为49.1cm的V型微晶玻璃衰荡腔在不同环境、不同光谱范围所测得的腔损耗谱,利用数据处理方法详细分析并讨论纹波效应的周期和振幅等典型特征。分析认为,纹波效应呈现出... 为研究光反馈腔衰荡光谱技术中纹波效应的产生机理,基于所建立的腔长为49.1cm的V型微晶玻璃衰荡腔在不同环境、不同光谱范围所测得的腔损耗谱,利用数据处理方法详细分析并讨论纹波效应的周期和振幅等典型特征。分析认为,纹波效应呈现出明显的部分干涉特点,光谱纹波的周期和振幅特性分别受折叠腔结构和折叠腔镜表面污染状态影响,而与光谱扫描区域关系不明显;这表明纹波效应主要来源于折叠腔镜表面散射场的部分干涉效应。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱技术 光反馈 光谱纹波 纹波效应

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氦氖激光器的横模选择实验 被引量：6

8

作者 谭中奇 吴素勇 +1 位作者 于旭东 肖光宗 《大学物理实验》 2016年第6期15-17,共3页

衍射作为激光器腔内损耗的重要来源,是决定激光器模式的重要因素。本文以氦氖激光器为例,针对其模式选择实验内容,搭建起全外腔氦氖激光器实验系统,进行了横模观察和选择实验,并结合衍射场理论和模式竞争等相关概念对实验结果进行了分... 衍射作为激光器腔内损耗的重要来源,是决定激光器模式的重要因素。本文以氦氖激光器为例,针对其模式选择实验内容,搭建起全外腔氦氖激光器实验系统,进行了横模观察和选择实验,并结合衍射场理论和模式竞争等相关概念对实验结果进行了分析和讨论。相关问题的研讨对于学员理解和掌握有关激光横模相关概念和选模基本理论具有一定参考价值。 展开更多

关键词 衍射 氦氖激光器 选模 增益管

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以培养工程创新能力为核心的实验课教学改革与实践 被引量：2

9

作者 汪之国 吴素勇 +2 位作者 毛宏军 樊振方 谭中奇 《大学物理实验》 2014年第4期123-125,共3页

本文以《高等光电技术实验》课程中的"激光陀螺技术"实验模块为例,介绍了在实验内容设计、教学方法和手段、教师队伍建设等方面进行的教学改革与实践,初步达到了利用综合性实验课程培养学生工程创新能力的目标。

关键词 教学改革 实验课 工程创新

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现代化技术手段在实验课中的应用 被引量：1

10

作者 樊振方 吴素勇 +1 位作者 汪之国 谭中奇 《大学物理实验》 2016年第2期132-134,共3页

以《高等光电技术实验》教学的切身经历为基础,论述了现代化的技术手段在实验课中的应用。现代化技术手段在实验过程、实验数据处理过程的应用,能够提高实验效率,提高实验数据处理的精度,锻炼学生的工程实践能力。实验室的现代化改造是... 以《高等光电技术实验》教学的切身经历为基础,论述了现代化的技术手段在实验课中的应用。现代化技术手段在实验过程、实验数据处理过程的应用,能够提高实验效率,提高实验数据处理的精度,锻炼学生的工程实践能力。实验室的现代化改造是推进教学改革的重要内容。 展开更多

关键词 高等光电技术实验 现代化技术手段 教学改革

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基于OpenFilters的He-Ne气体辉光压制窄带滤光片

11

作者 张欣 胡志芬 +1 位作者 吴素勇 谭中奇 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期432-436,共5页

为了解决环形激光器小型化中信号信噪比随腔长减小而下降的问题,设计了一种能压制He-Ne气体放电辉光而不影响激光光强的窄带滤光片。基于Open Filters软件独有的"step"自动膜系设计方法,以初始膜层厚度为线索,设计了符合光谱... 为了解决环形激光器小型化中信号信噪比随腔长减小而下降的问题,设计了一种能压制He-Ne气体放电辉光而不影响激光光强的窄带滤光片。基于Open Filters软件独有的"step"自动膜系设计方法,以初始膜层厚度为线索,设计了符合光谱特性实际应用要求的多个非规整膜系结构。考虑膜层数、膜层厚度及应力等因素,选出便于石英晶振监控的窄带滤光片。在45°的入射角下,该滤光片对s偏振光在632.8nm处的峰值透射率为99.9%,通带半峰值全宽为5.2nm,截止带平均透射率为1.35%。结果表明,该滤光片可有效压制He-Ne气体的放电辉光,提高小型环形激光器的信噪比。 展开更多

关键词 激光技术 辉光压制 窄带滤光片 环形激光器 OpenFilters软件

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