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紫外探测系统宽谱段深截止滤光器件的研制
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作者 张静 吴永焜 +6 位作者 付秀华 潘永刚 林兆文 杨飞 黄卓彬 吴桂青 王奔 《光子学报》 北大核心 2025年第5期199-208,共10页
为了提高紫外系统的探测精度,基于诱导透射膜系设计理论,研制了金属与介质组合的深截止滤光器件。选用Al和UV-SiO_(2)制备滤光膜,使用椭圆偏振法获得Al膜相位差和振幅比参数,利用通用振子模型叠加Tauc-Lorentz振子和Drude振子建立椭偏... 为了提高紫外系统的探测精度,基于诱导透射膜系设计理论,研制了金属与介质组合的深截止滤光器件。选用Al和UV-SiO_(2)制备滤光膜,使用椭圆偏振法获得Al膜相位差和振幅比参数,利用通用振子模型叠加Tauc-Lorentz振子和Drude振子建立椭偏分析模型,拟合得到Al膜的光学常数。针对膜厚误差引起的光谱差异,通过逆向反演拟合对膜厚误差进行分析;构建均匀等效吸收层模型,分析了薄膜表面粗糙度对光谱的影响。最终制备的滤光器件在280~1200 nm波段范围内,平均截止深度优于4 OD,峰值波长225 nm处透过率为31.55%,通带半波宽为28 nm,该器件通过恒温恒湿及附着力测试,满足紫外探测系统的使用要求。 展开更多
关键词 紫外滤光器件 诱导透射 椭圆偏振法 等效吸收层
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量子密钥分发系统中高面形相位调控反射元件的研制
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作者 潘永刚 王由德 +4 位作者 付秀华 林兆文 杜昕 谢海峰 石澎 《光子学报》 北大核心 2025年第3期253-263,共11页
根据量子密钥分发系统使用要求,采用Ta_(2)O_(5)和SiO_(2)两种材料研制了高面形相位调控反射元件。基于等效层原理结合Essential Macleod软件优化获得膜层厚度敏感度较低的相位调控反射膜系。采用电子束离子辅助沉积方法,通过应力补偿... 根据量子密钥分发系统使用要求,采用Ta_(2)O_(5)和SiO_(2)两种材料研制了高面形相位调控反射元件。基于等效层原理结合Essential Macleod软件优化获得膜层厚度敏感度较低的相位调控反射膜系。采用电子束离子辅助沉积方法,通过应力补偿校正了反射元件的面形。测试结果表明,该反射元件在45°入射时,632.8 nm±5 nm波段反射率为87.92%;1540 nm波段p光反射率为99.73%、s光反射率为99.80%、相位差为0.16°;1563 nm波段p光反射率为99.74%、s光反射率为99.78%、相位差为0.88°,反射面形均方根值(Root Mean Square,RMS)为0.00494λ(λ=632.8 nm),并通过了水溶性、附着力、温度冲击、湿热等试验,满足量子密钥分发系统的使用要求。 展开更多
关键词 薄膜 反射元件 相位差 面形调控 量子密钥分发
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可见光减反射膜薄层控制误差的分析与性能优化 被引量:2
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作者 付秀华 魏雨君 +3 位作者 林兆文 潘永刚 李刚 付广元 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页
为提升光学镜头的成像质量,消除杂散光的影响,以K9玻璃为基底设计可见光波段平均反射率小于0.1%的减反射膜。采用电子束离子辅助沉积的制备方式,针对薄层敏感度高、光谱变化大等问题,通过建立稳定控制膜层厚度的数学模型来减小膜厚误差... 为提升光学镜头的成像质量,消除杂散光的影响,以K9玻璃为基底设计可见光波段平均反射率小于0.1%的减反射膜。采用电子束离子辅助沉积的制备方式,针对薄层敏感度高、光谱变化大等问题,通过建立稳定控制膜层厚度的数学模型来减小膜厚误差,提高制备精度和成膜稳定性。对减反射膜进行环测实验,优化调整工艺参数,侧重提高减反射膜的硬度和耐水煮能力。实验结果表明,最终制备出的减反射膜在420~680 nm波段内的平均反射率约为0.044%,最高反射率为0.0712%,克服了以MgF2为外层的减反射膜机械性能和化学稳定性较差的问题,满足工程应用低损耗、稳定可靠、高强度、可重复性制备的要求。 展开更多
关键词 光学薄膜 电子束蒸发镀膜 误差控制 机械性能 可见光 反射率
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草状氧化铝微结构渐变折射率的计算及实验研究
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作者 付秀华 苏久麟 +4 位作者 潘永刚 王奔 林兆文 张功 孙文瀚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期217-226,共10页
针对草状氧化铝的微纳结构对折射率的影响,采用台体计算法与柱体计算法计算氧化铝的体积,使用Clausius-Mossotti方程式与MATLAB软件拟合计算微纳结构的折射率变化,使用TFC软件进行拟合,最终计算出草状氧化铝的渐变折射率,研究其微结构... 针对草状氧化铝的微纳结构对折射率的影响,采用台体计算法与柱体计算法计算氧化铝的体积,使用Clausius-Mossotti方程式与MATLAB软件拟合计算微纳结构的折射率变化,使用TFC软件进行拟合,最终计算出草状氧化铝的渐变折射率,研究其微结构的形貌特征及渐变折射率的分布,计算其可见光减反射性能。采用电子束沉积氧化铝薄膜,通过对沉积温度、水煮工艺等参数的优化,获得了不同结构的草状氧化铝纳米薄膜,制备了可见光波段420~680 nm的减反射薄膜。 展开更多
关键词 草状氧化铝 渐变折射率 折射率计算 减反射膜 分层介质理论
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星间通信系统高精度分光镜的研制 被引量:3
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作者 王振宇 付秀华 +6 位作者 林兆文 黄健山 魏雨君 吴桂青 潘永刚 董所涛 王奔 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期334-341,共8页
随着星间通信系统的迅速发展,数据传输的精度要求不断提高。分光镜作为系统的核心元件,其光谱特性和面形精度直接影响整个系统的传输精度。本文基于薄膜干涉理论,选取Ta_(2)O_(5)与SiO_(2)作为高低折射率膜层材料进行膜系设计,采用电子... 随着星间通信系统的迅速发展,数据传输的精度要求不断提高。分光镜作为系统的核心元件,其光谱特性和面形精度直接影响整个系统的传输精度。本文基于薄膜干涉理论,选取Ta_(2)O_(5)与SiO_(2)作为高低折射率膜层材料进行膜系设计,采用电子束蒸发的方式在石英基板上制备高精度分光镜。同时根据膜层应力补偿原理建立面形修正模型,修正分光镜面形。光谱分析仪检测结果显示,分光镜在入射角度为21.5°~23.5°内,1563 nm透过率大于98%,1540 nm反射率大于99%。激光干涉仪检测结果显示,分光镜反射面形精度RMS由λ/10修正至λ/90(λ=632.8 nm),透过面形精度RMS为λ/90。 展开更多
关键词 星间通信 分光镜 应力补偿 面形精度
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深紫外大口径非球面反射膜的均匀性研究 被引量:4
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作者 潘永刚 林兆文 +1 位作者 王奔 付秀华 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期740-746,共7页
膜厚均匀性作为高精度光学薄膜的重要参数,对光学薄膜的性能起到至关重要的作用,特别是大尺寸高精度反射膜,对膜厚均匀性的要求极高。本文通过研究蒸发源的发射特性与膜厚分布,结合Mathcad软件建立精准数学及物理模型,编写自动程序,模... 膜厚均匀性作为高精度光学薄膜的重要参数,对光学薄膜的性能起到至关重要的作用,特别是大尺寸高精度反射膜,对膜厚均匀性的要求极高。本文通过研究蒸发源的发射特性与膜厚分布,结合Mathcad软件建立精准数学及物理模型,编写自动程序,模拟修正挡板形状,极大地提高了薄膜制备均匀性修正的效率与准确性。通过该方法,在公自转行星蒸发沉积设备上制备了直径为320 mm的非球面深紫外反射镜,在紫外(240~300 nm)波段平均反射率大于97.5%,均匀性优于0.5%。本研究对大口径非球面薄膜的均匀性修正提供了理论基础与技术支撑。 展开更多
关键词 薄膜 均匀性 修正挡板 大口径 非球面
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