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含色散特异材料三明治结构的量子悬浮效应 被引量：1
1
作者 曾然 郭军 +3 位作者 李齐良 毕美华 杨国伟 羊亚平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期139-144,共6页
在金属板与电介质材料板基底间插入色散特异材料板形成三明治结构,并对其Casimir作用力进行了研究.基于Casimir-Lifshitz理论,通过麦克斯韦应力张量计算了真空涨落的辐射压,并对三明治结构利用电磁模式传输矩阵方法进行了数值计算分析.... 在金属板与电介质材料板基底间插入色散特异材料板形成三明治结构,并对其Casimir作用力进行了研究.基于Casimir-Lifshitz理论,通过麦克斯韦应力张量计算了真空涨落的辐射压,并对三明治结构利用电磁模式传输矩阵方法进行了数值计算分析.计算结果表明,原本两板结构中存在的Casimir吸引力,在插入特异材料板后的三明治结构中将转变为斥力,从而使轻薄的金属板产生量子悬浮效应。讨论了特异材料板的色散电磁响应特性以及电介质板基底的影响,结果表明特异材料磁等离子频率越大、磁共振频率越小以及电介质板基底的介电常数越小时,三明治结构中获得的斥力越大.此外,板间距增加到一定范围时,三明治结构中将出现Casimir平衡回复力.特异材料填充因子越小、三明治结构中层距和层厚越大时,三明治结构间的回复力会出现在较长距的位置.三明治结构中的量子悬浮效应与平衡回复力可保证微纳米机械系统稳定性,展现出基于真空辐射压的应用前景. 展开更多
关键词 量子理论 真空涨落 CASIMIR效应 传输矩阵 特异材料 量子悬浮 三明治结构
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NiC/Ti中子多层膜的微结构和界面研究
2
作者 张众 靳鑫 +2 位作者 李文斌 黄秋实 王占山 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2859-2864,共6页
NiC/Ti中子超镜是一种高性能的中子多层膜光学元件,是提升中子导管、聚焦装置等中子光学系统的中子利用率的关键之一。为了提升NiC/Ti中子超镜的性能,本文面向具有不同厚度NiC膜层的NiC/Ti多层膜,分别采用X射线掠入射反射和X射线衍射的... NiC/Ti中子超镜是一种高性能的中子多层膜光学元件,是提升中子导管、聚焦装置等中子光学系统的中子利用率的关键之一。为了提升NiC/Ti中子超镜的性能,本文面向具有不同厚度NiC膜层的NiC/Ti多层膜,分别采用X射线掠入射反射和X射线衍射的方法表征了NiC/Ti多层膜的膜层厚度、界面粗糙度和膜层晶向结构。研究结果表明:随着NiC膜层厚度的增长,除了在较小尺度(≤2.5nm),NiC-on-Ti界面的粗糙度基本保持不变;而Ti-on-NiC界面的粗糙度却呈现出较大的变化。具有不同厚度的NiC膜层的NiC/Ti多层膜的界面粗糙度呈现不对称性的变化,主要原因在于NiC膜层的微结构随着膜层厚度的增长而产生了变化。 展开更多
关键词 磁控溅射 NC/Ti多层膜 微结构 界面粗糙度
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X射线聚焦望远镜的支撑结构设计与力学实验分析 被引量：2
3
作者 谢文亮 沈正祥 +4 位作者 余俊 王占山 黄帆 陈昌亚 范峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期192-198,共7页
掠入射X射线聚焦望远镜的支撑框架结构设计是望远镜研制的关键技术之一。国内规划中的XTP卫星低能聚焦望远镜拟采用基于超薄玻璃的X射线聚焦望远镜方案,针对望远镜样机严苛的光学和力学性能要求,经过结构选型优化,设计了一种一体化的六... 掠入射X射线聚焦望远镜的支撑框架结构设计是望远镜研制的关键技术之一。国内规划中的XTP卫星低能聚焦望远镜拟采用基于超薄玻璃的X射线聚焦望远镜方案,针对望远镜样机严苛的光学和力学性能要求,经过结构选型优化,设计了一种一体化的六边形桶式望远镜支撑结构。利用有限元软件对支撑结构进行了模态分析和频率响应分析,并与力学实验进行了对比验证。结果表明,该支撑结构具有较大的结构刚度,望远镜结构在发射环境下不会发生破坏性改变,满足力学性能要求。该支撑框架结构简洁、装配精度高,具有良好的工艺性,为望远镜的研制提供了参考。 展开更多
关键词 掠入射X射线望远镜 结构设计 力学分析 振动试验
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基于球面弯晶聚焦结构的桌面型单能X射线源设计及实验 被引量：1
4
作者 余越 司昊轩 +2 位作者 杨祖华 伊圣振 王占山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期123-130,共8页
提出了一种采用球面弯晶聚焦结构获得高亮度桌面型单能X射线的方法。在子午方向利用晶体色散实现单能、在弧矢方向通过球面镜聚焦提高光强。理论建模和光学仿真评估了该结构的色散和聚焦性能,验证了球面弯晶聚焦结构相对于柱面弯晶在聚... 提出了一种采用球面弯晶聚焦结构获得高亮度桌面型单能X射线的方法。在子午方向利用晶体色散实现单能、在弧矢方向通过球面镜聚焦提高光强。理论建模和光学仿真评估了该结构的色散和聚焦性能,验证了球面弯晶聚焦结构相对于柱面弯晶在聚焦特性上的显著优势。针对Al靶Kα1线单能需求,设计和装调了基于低功率Al靶X射线管的单能装置,并实验验证了其性能。结果显示,当X射线管工作在7 W功率条件下,CCD曝光10 min,Al靶Kα1线全视场光谱的探测器计数大于2×105,能谱展宽约为0.592 eV;引入200μm限束光阑,能谱展宽进一步减小至0.493 eV,探测器计数约为2×104。研究结果证实了该装置可以有效获得高亮度Al靶Kα1谱线,也为精确测量光学器件和系统的光谱特性提供了一种新的获得高亮度单能X射线的技术途径。 展开更多
关键词 球面弯晶聚焦 高亮度 高单能性 桌面型 X射线源
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非绝热近场光学诱导平滑硅表面微结构的电场模拟
5
作者 孙晓雁 沈正祥 +2 位作者 童广德 张锦龙 王占山 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期800-805,共6页
如何进一步降低超光滑光学元件表面缺陷是现代超精密光学元件制作技术研究的热点之一。在传统抛光方法的基础上,引入非绝热近场光学诱导平滑硅表面微结构这一新型方法,进一步去除超光滑抛光表面残留的纳米级表面微缺陷,降低表面粗糙度... 如何进一步降低超光滑光学元件表面缺陷是现代超精密光学元件制作技术研究的热点之一。在传统抛光方法的基础上,引入非绝热近场光学诱导平滑硅表面微结构这一新型方法,进一步去除超光滑抛光表面残留的纳米级表面微缺陷,降低表面粗糙度。通过建立超光滑硅表面的微结构几何模型,采用时域有限差分法对表面微结构凸起在532 nm激光作用下的局域电场增强进行数值模拟。对比不同尺度的微结构所激发的最大电场强度表明,在基底峰谷值小于25.5 nm时,随微结构尺度递增,所激发的局域电场强度最大值约呈线性增长;随微结构倾斜率的逐渐递增,电场强度最大值也呈递增趋势。通过对激光诱导表面微结构调制电场的数值模拟,构建了硅表面微结构诱导平滑的物理图像,为描绘激光辐照下非绝热近场光学诱导平滑表面微结构的物理过程提供了有力的理论支持。 展开更多
关键词 近场光学 超光滑 时域有限差分 电场模拟 光化学反应
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光学浮区法生长Bi掺杂β-Ga_(2)O_(3)单晶及其光谱性质研究
6
作者 杨晓龙 唐慧丽 +5 位作者 张超逸 孙鹏 黄林 陈龙 徐军 刘波 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期202-211,共10页
超宽禁带半导体β-Ga_(2)O_(3)因出色的光电特性而成为研究的焦点。元素掺杂对β-Ga_(2)O_(3)光谱性质的影响是材料科学领域的一个重要研究方向,具有显著的研究价值和应用前景。本研究通过光学浮区(OFZ)法,在CO_(2)环境中成功生长出β-G... 超宽禁带半导体β-Ga_(2)O_(3)因出色的光电特性而成为研究的焦点。元素掺杂对β-Ga_(2)O_(3)光谱性质的影响是材料科学领域的一个重要研究方向,具有显著的研究价值和应用前景。本研究通过光学浮区(OFZ)法,在CO_(2)环境中成功生长出β-Ga_(2)O_(3)∶6%Bi单晶,并着重研究Bi掺杂β-Ga_(2)O_(3)单晶的光谱性质。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)结合能量色散X射线光谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)以透过光谱和荧光光谱等先进的表征技术,对样品的晶体结构、元素组成及光谱性质进行了较全面的测试与分析。实验结果揭示,由于离子半径差异大,Bi离子较难掺入β-Ga_(2)O_(3)晶格,掺入的Bi离子主要替代了GaO_(6)八面体中的Ga离子位置。与非故意掺杂β-Ga_(2)O_(3)相比,Bi掺杂β-Ga_(2)O_(3)单晶在红外区域的透射率降低,载流子浓度增加;荧光发射光谱强度降低,荧光衰减时间缩短。这些发现不仅深化了对Bi掺杂β-Ga_(2)O_(3)单晶光谱性质的理解,而且为该材料在闪烁和辐射探测等领域的应用提供了技术启示。 展开更多
关键词 Bi掺杂β-Ga_(2)O_(3) 光学浮区法 晶体生长 拉曼光谱 光谱特性 发射光谱强度 荧光衰减时间
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热处理对离子束溅射SiO_2薄膜结构特性的影响分析 被引量：12
7
作者 季一勤 姜玉刚 +6 位作者 刘华松 王利栓 刘丹丹 姜承慧 羊亚平 樊荣伟 陈德应 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期418-422,共5页
采用离子束溅射沉积技术,在熔融石英基底上制备了SiO2薄膜,研究了热处理对离子束溅射SiO2薄膜结构特性的影响。热处理温度对表面粗糙度影响较大,低温热处理可降低表面粗糙度,高温热处理则增大表面粗糙度,选择合适的热处理温度,可以使表... 采用离子束溅射沉积技术,在熔融石英基底上制备了SiO2薄膜,研究了热处理对离子束溅射SiO2薄膜结构特性的影响。热处理温度对表面粗糙度影响较大,低温热处理可降低表面粗糙度,高温热处理则增大表面粗糙度,选择合适的热处理温度,可以使表面粗糙度几乎不变。采用X射线衍射仪(XRD)物相分析方法,分析了热处理对离子束溅射SiO2薄膜的无定形结构特性的影响,当退火温度为550℃,离子束溅射SiO2薄膜的短程有序范围最大、最近邻原子平均距离最小,与熔融石英基底很接近,结构稳定。实验结果表明,采用合适的热处理温度,能大大改善离子束溅射SiO2薄膜的结构特性。 展开更多
关键词 SIO2薄膜 热处理 表面粗糙度 XRD 无定形结构
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ZnS窗口激光防护/中红外增透膜光热仿真
8
作者 曹袁睿 王利栓 +3 位作者 刘华松 杨仕琪 孙鹏 钮信尚 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第5期304-313,共10页
激光技术的发展给飞行器红外光学系统带来极大挑战,而光学窗口是红外光学系统抗激光损伤的最薄弱环节。文中针对ZnS光学窗口设计了多层薄膜结构,使其在提高3~5μm波段光学透过率的同时,具备对1.06μm激光的防护能力。首先,构建了激光作... 激光技术的发展给飞行器红外光学系统带来极大挑战,而光学窗口是红外光学系统抗激光损伤的最薄弱环节。文中针对ZnS光学窗口设计了多层薄膜结构,使其在提高3~5μm波段光学透过率的同时,具备对1.06μm激光的防护能力。首先,构建了激光作用多层膜的光热响应模型,并通过仿真计算获得了膜层厚度、折射率和消光系数等参数对光学窗口薄膜的光学性能和热效应的影响关系。研究结果表明,以HfO2/SiO2作为多层膜基本膜堆,当最外三层薄膜物理厚度误差在-3.3%~3.3%范围时,膜基界面温度变化最大为27℃,1.06μm波长处反射率和3~5μm波段内平均透过率变化均小于1‰,对多层膜光热性能影响较小;当两种膜层材料的折射率差值增大时,膜层内部电场的变化影响了薄膜的吸收率,使膜基界面温度呈现出先降低后升高的现象;多层膜的膜基界面温度随膜层材料消光系数提高而升高,且低折射率材料对激光热效应的影响权重更大。研究结果可以为激光防护/中红外增透多层膜的抗激光损伤设计和制备提供参考。 展开更多
关键词 激光热效应 有限元分析 多层膜 折射率 厚度误差
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轻小型铝基光学载荷技术的研究进展
9
作者 王一凡 余俊 +3 位作者 盛鹏峰 杜洋 张嵬 王占山 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第1期45-59,共15页
小卫星集群因其效益高、部署灵活、便于多星联合的特点,近年来在商业和科学卫星领域中得到了广泛的关注。铝基光学载荷因其高度的集成性、出色的热稳定性、优良的机械性能以及高自由度的设计与低成本的制备,成为小卫星集群光学载荷的理... 小卫星集群因其效益高、部署灵活、便于多星联合的特点,近年来在商业和科学卫星领域中得到了广泛的关注。铝基光学载荷因其高度的集成性、出色的热稳定性、优良的机械性能以及高自由度的设计与低成本的制备,成为小卫星集群光学载荷的理想选择。文章综述了铝基光学载荷技术的应用现状和最新发展趋势,调研了基于减材制造的铝基光学载荷的设计、制备和系统装配技术,并探讨了金属增材制造技术对现有铝基载荷制备技术的革新趋势,揭示了其在未来航天任务中的应用潜力。 展开更多
关键词 铝基光学载荷 轻小型化 增材制造 航天光学仪器
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拼接原子光刻光栅衍射性能研究
10
作者 吴益泽 薛栋柏 +3 位作者 肖光旭 沈俊宇 邓晓 孔明 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第3期228-237,共10页
光栅干涉仪作为一种精密位移测量手段,具备高精度、高分辨力以及强抗干扰能力等优势。光栅作为干涉仪的测量基准,其周期准确性与位移测量结果的精度直接相关。基于原子光刻沉积技术的原子光刻光栅周期直接溯源至铬原子跃迁频率,将其运... 光栅干涉仪作为一种精密位移测量手段,具备高精度、高分辨力以及强抗干扰能力等优势。光栅作为干涉仪的测量基准,其周期准确性与位移测量结果的精度直接相关。基于原子光刻沉积技术的原子光刻光栅周期直接溯源至铬原子跃迁频率,将其运用于光栅干涉仪的研制,使得测量结果可直接溯源,保障了测量结果的准确性和一致性。然而单次原子光刻制备的光栅面积较小,限制了干涉仪的测量量程。尽管采用拼接原子光刻技术可实现原子光刻光栅面积的延拓,且理论上不引入周期误差,但是拼接区域光栅峰谷高度存在不均匀性,将会影响光栅的衍射效率。文中基于严格耦合波分析理论对拼接原子光刻光栅的衍射特性进行了仿真分析,当光栅峰谷高度从30~85 nm改变时,TE偏振入射光对应衍射效率从0.3%升高至1.9%,TM偏振入射光对应衍射效率随着峰谷高度变化逐步升高,最大值可达36.8%。同步进行了光栅衍射性能的实验测试,结果表明实验测试结果与仿真理论结果的变化趋势一致。该研究为基于拼接原子光刻光栅的直接溯源型光栅干涉仪测量量程扩展提供了技术指导。 展开更多
关键词 拼接原子光刻光栅 峰谷高度 衍射效率 严格耦合波理论
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线性交叉超构材料及其应用(特邀)
11
作者 郭志伟 江海涛 陈鸿 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期186-206,共21页
操控材料的等频率线可以有效的调控光与物质的相互作用。近年来,基于双曲超构材料的研究表明,等频率线从封闭圆形到开放双曲线的拓扑相变对光的传输和辐射特性有着显著的影响。本文主要综述了一类存在于双曲拓扑转变中的新型各向异性超... 操控材料的等频率线可以有效的调控光与物质的相互作用。近年来,基于双曲超构材料的研究表明,等频率线从封闭圆形到开放双曲线的拓扑相变对光的传输和辐射特性有着显著的影响。本文主要综述了一类存在于双曲拓扑转变中的新型各向异性超构材料,其等频率线对应为两条相交的直线,因而被称为线性交叉超构材料。一方面,由于具有开放的等频率面,线性交叉超构材料类似于双曲超构材料,可以支持大波矢模式。另一方面,线性交叉超构材料类似于零折射率超构材料,线性的色散关系使得线性交叉超构材料中传播的电磁波的群速度方向与相速度方向垂直,这将导致电磁波沿着传播路径的零相位累积。本文系统性介绍了线性交叉超构材料的实现、物理特性以及相关重要应用,并在最后对线性交叉超构材料的发展进行了展望。 展开更多
关键词 超构材料 各向异性材料 拓扑转变 高波矢模式 等效介质理论 超分辨成像
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超短脉冲激光诱导透明材料多光子吸收的研究进展
12
作者 张扬 钱静 +2 位作者 鲍宗杰 王承伟 赵全忠 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第19期1-10,共10页
超短激光脉冲可直接诱导透明材料的多光子吸收上转换荧光过程,它在红外探测、新型激光器、海底光学通信、高密度存储以及三维立体显示等前沿的国防和工业科技领域有着广泛的应用。上转换过程的研究目前主要集中在稀土离子和过渡金属离... 超短激光脉冲可直接诱导透明材料的多光子吸收上转换荧光过程,它在红外探测、新型激光器、海底光学通信、高密度存储以及三维立体显示等前沿的国防和工业科技领域有着广泛的应用。上转换过程的研究目前主要集中在稀土离子和过渡金属离子能级跃迁的机制上,随着机制材料以及受激离子的不同,光子跃迁的机制也不完全相同,因此上转换机制始终伴随着新材料的出现而发展。介绍了上转换过程的种类,将多光子吸收上转换过程用依次吸收与同时吸收进行分类,给出了在实验研究中分辨上转换过程的方法,并讨论了多光子同时吸收的双光子与三光子过程的研究进展和应用,为今后研究不同光功能材料的多光子吸收过程和应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 多光子吸收 上转换荧光 同时吸收 双光子 三光子 飞秒激光
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X射线望远镜超薄镜片装配结构的粘结强度探究
13
作者 沈正祥 张璟 +3 位作者 余俊 王晓强 卫俊杰 龙华保 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期157-163,共7页
基于超薄玻璃的嵌套式圆锥近似Wolter-Ⅰ型聚焦望远镜采用环氧树脂胶作为镜片装配的关键粘结材料,其微米级厚度的胶层粘结强度决定了望远镜的力学性能。文中研究了"超薄镜片-F131环氧树脂胶-石墨"组成的粘结结构在不同固化环... 基于超薄玻璃的嵌套式圆锥近似Wolter-Ⅰ型聚焦望远镜采用环氧树脂胶作为镜片装配的关键粘结材料,其微米级厚度的胶层粘结强度决定了望远镜的力学性能。文中研究了"超薄镜片-F131环氧树脂胶-石墨"组成的粘结结构在不同固化环境湿度、不同石墨表面粗糙度下的粘结强度。结果表明,粘结强度随着环氧树脂固化湿度的增加而减小,随着石墨表面粗糙度的增加而增加。进一步,通过比较石墨表面层剥离面积比,确定石墨表面层剥落是造成粘结结构失效的主要形式。最后,引入B基准值作为粘结强度评价指标,提高粘结性能评价的准确性和可靠性,为望远镜装配提供了参考。 展开更多
关键词 嵌套式望远镜 粘结结构 拉伸强度 B基准值
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几种紫外薄膜材料的光学及损伤特性分析 被引量：5
14
作者 张乾 焦宏飞 +2 位作者 程鑫彬 马彬 季一勤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期1230-1234,共5页
为进一步改善大型固体激光器3倍频用薄膜的光学及损伤特性,利用不同的测试方法系统对比研究了电子束蒸发方式制备的几种紫外薄膜的光学常数、晶体结构、表面粗糙度以及弱吸收和其激光损伤特性间的相互关系。研究表明:薄膜的弱吸收和其... 为进一步改善大型固体激光器3倍频用薄膜的光学及损伤特性,利用不同的测试方法系统对比研究了电子束蒸发方式制备的几种紫外薄膜的光学常数、晶体结构、表面粗糙度以及弱吸收和其激光损伤特性间的相互关系。研究表明:薄膜的弱吸收和其禁带宽度共同制约了其激光损伤阈值,而薄膜因晶相结构的产生而增大的表面粗糙度对其激光损伤阈值无影响。大弱吸收的薄膜其损伤表现为非常微小的吸收点向外扩张构成的较大的破坏点,而低弱吸收的薄膜其损伤则表现为瞬间吸收引起大的损伤。 展开更多
关键词 薄膜 光学性能 激光损伤
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不同本底真空制备的Yb/Al多层膜结构和反射率研究 被引量：2
15
作者 肖两省 齐润泽 +4 位作者 来搏 黄秋实 吴佳莉 余越 辛子华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期271-278,共8页
为研究本底真空对Yb/Al多层膜微结构和光学性能的影响,使用直流磁控溅射设备,在本底真空度分别为4×10^(-5)Pa、8×10^(-5)Pa、1×10^(-4)Pa、2×10^(-4)Pa和4×10^(-4)Pa条件下,制备了一组结构相同的SiC/(Yb/Al)_... 为研究本底真空对Yb/Al多层膜微结构和光学性能的影响,使用直流磁控溅射设备,在本底真空度分别为4×10^(-5)Pa、8×10^(-5)Pa、1×10^(-4)Pa、2×10^(-4)Pa和4×10^(-4)Pa条件下,制备了一组结构相同的SiC/(Yb/Al)_(3)周期多层膜。使用X射线掠入射反射、原子力显微镜及大角X射线衍射等方法表征了样品表面和内部结构,结果表明:当本底真空度从4×10^(-4)Pa提高至4×10^(-5)Pa时,Yb/Al多层膜的平均界面宽度从2.15 nm减小到1.82 nm;表面粗糙度从1.87 nm减小到1.43 nm;膜层内有Yb、Yb2O3和Al结晶,结晶尺寸随真空度略有增加。SiC/(Yb/Al)_(3)周期多层膜为张应力,当本底真空度从4×10^(-4)Pa提升至4×10^(-5)Pa时,应力从85 MPa增大到142 MPa。测试了本底真空度为4×10^(-5)Pa时制备的多层膜样品的反射率,在波长为73.6 nm、入射角为5°时,反射率为31.3%。 展开更多
关键词 紫外辐射 真空沉积 多层膜 反射 磁控溅射
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二维材料非线性光学显微 被引量：1
16
作者 江涛 黄迪 +3 位作者 宋仁康 刘安航 王占山 程鑫彬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期2711-2736,共26页
二维材料的低维度特性带来了诸多新奇的光物理现象,其中微纳尺度上的物性在很大程度上影响甚至主导了二维材料的光学性质。因此,表征微纳尺度的物性及其带来的光学响应,是研究二维材料光物理现象潜在机制的重要手段。相较于光谱技术,光... 二维材料的低维度特性带来了诸多新奇的光物理现象,其中微纳尺度上的物性在很大程度上影响甚至主导了二维材料的光学性质。因此,表征微纳尺度的物性及其带来的光学响应,是研究二维材料光物理现象潜在机制的重要手段。相较于光谱技术,光学显微技术可以更精准、更广泛、更详细地描述二维材料的光学响应信息;其中,基于非线性光学信号的显微技术可以有效表征二维材料的基本物性,在宽波段响应下具备高的信噪比和分辨率,为二维材料的基础研究和应用探索提供了重要支撑。本文首先回顾了非线性光学显微在二维材料层数、晶轴、晶界、堆叠和外界耦合等方面取得的研究进展,在此基础上,进一步分析探讨了当前领域的技术难点和发展趋势。 展开更多
关键词 二维材料 非线性光学 光学显微
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远紫外波段薄膜器件的研究进展(特邀) 被引量：1
17
作者 张锦龙 李双莹 +3 位作者 吴奇泽 焦宏飞 程鑫彬 王占山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期25-39,共15页
远紫外波段在太阳物理学、天文和气象观测中都具有重要的科学意义和应用价值。远紫外薄膜器件是其中的基石和限制其性能的主要因素。本文介绍了远紫外波段薄膜材料的选择和光学常数的精确表征,回顾了宽带铝加氟化物反射薄膜保护薄膜技... 远紫外波段在太阳物理学、天文和气象观测中都具有重要的科学意义和应用价值。远紫外薄膜器件是其中的基石和限制其性能的主要因素。本文介绍了远紫外波段薄膜材料的选择和光学常数的精确表征,回顾了宽带铝加氟化物反射薄膜保护薄膜技术的研究进展,介绍了远紫外波段窄带反射、透射薄膜的设计理念和制备技术,对远紫外波段薄膜材料、常用器件潜在的研究热点、发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 远紫外 薄膜器件及应用 薄膜光学 光学常数 光学性质
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高质量铟掺杂氧化镓单晶浮区法生长研究 被引量：1
18
作者 李宪珂 张超逸 +4 位作者 黄林 孙鹏 刘波 徐军 唐慧丽 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1384-1390,共7页
Ga_(2)O_(3)是一种新型超宽带隙半导体材料,性能出色,在高功率电子器件和日盲深紫外探测器等领域有着巨大的应用前景。通过掺入In^(3+)离子,可以调节β-Ga_(2)O_(3)的带隙宽度和光学性质,从而进一步拓展其应用范围。本研究以高纯度Ga_(2... Ga_(2)O_(3)是一种新型超宽带隙半导体材料,性能出色,在高功率电子器件和日盲深紫外探测器等领域有着巨大的应用前景。通过掺入In^(3+)离子,可以调节β-Ga_(2)O_(3)的带隙宽度和光学性质,从而进一步拓展其应用范围。本研究以高纯度Ga_(2)O_(3)、In_(2)O_(3)为原料,采用光学浮区法制备了β-Ga_(2)O_(3):9%In、β-Ga_(2)O_(3):15%In单晶。生长速度为5 mm/h时,晶体出现失透现象,在光学显微镜下观察,发现晶体中含有大量气泡缺陷,这些缺陷主要呈条状和球状,其中条状气泡的长度在50~200μm范围内,沿[010]晶体生长方向延伸。通过扫描电子显微镜观察缺陷形貌和元素分布,发现气泡周围的元素分布均匀,无杂质元素聚集。结果表明,缺陷的形成与In_(2)O_(3)高温分解有关,产生的气体未及时排出,随熔体结晶进入晶体内部形成气泡。优化晶体生长工艺解决了气泡缺陷引起的晶体失透问题,得到的透明β-Ga_(2)O_(3):9%In单晶摇摆曲线半峰宽可达44arcsec,晶体的结晶质量显著提升。本研究为生长高质量β-Ga_(2)O_(3):In体块单晶提供了解决方案,为深入了解其光电性能奠定了基础。 展开更多
关键词 铟掺杂氧化镓 光学浮区法 晶体生长 气泡缺陷
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极紫外自由电子激光辐照Ni薄膜损伤机制温度效应分子动力学研究 被引量：1
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作者 汤鸣 鲁爽 +6 位作者 胡张麟 李淑慧 恽超 胡音晫 陈杰 李文斌 王占山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期40-50,共11页
利用双温模型和分子动力学结合的方法,研究了13.5 nm极紫外自由电子激光辐照下Ni薄膜的初始温度效应对熔融损伤机制的影响。模拟获得了不同初始温度Ni薄膜的熔融损伤阈值,发现阈值随初始温度升高而降低,并且薄膜熔融损伤存在膜内均匀熔... 利用双温模型和分子动力学结合的方法,研究了13.5 nm极紫外自由电子激光辐照下Ni薄膜的初始温度效应对熔融损伤机制的影响。模拟获得了不同初始温度Ni薄膜的熔融损伤阈值,发现阈值随初始温度升高而降低,并且薄膜熔融损伤存在膜内均匀熔化和表层非均匀熔化两种损伤形态。通过时间演化温度场和应力场分析,表明了镍薄膜的液相成核过程与晶格过热、热弹性应力和晶格平均加热速率等因素相关,揭示了熔融过程两种损伤形态的成因。 展开更多
关键词 自由电子激光 分子动力学 损伤机制 薄膜反射镜 双温模型
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耦合石墨烯光电探测的傅里叶红外光谱仪研制
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作者 刘纳溪 赵申奥 +5 位作者 宋仁康 周雷 汪葆宁 黄迪 马彬 江涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期140-147,共8页
傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrometry,FTIR)分析技术凭借其在红外波段中高灵敏度和高分辨率的表征能力,已经成为药物开发、材料研究、化学分析等领域最重要的光谱学表征手段之一。随着综合探测技术的不断进步,F... 傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrometry,FTIR)分析技术凭借其在红外波段中高灵敏度和高分辨率的表征能力,已经成为药物开发、材料研究、化学分析等领域最重要的光谱学表征手段之一。随着综合探测技术的不断进步,FTIR面临着进一步提升光谱分析能力以及轻量化、集成化的发展需求。基于石墨烯的光电探测器具有超宽谱的光电响应范围、超快的光电响应速度、微米级的探测器特征尺寸以及与其他材料耦合的高兼容性,在高性能集成化FTIR光谱仪技术开发中表现出极大的应用潜力。利用高精度纳米位移台取代复杂的参考光路,结合石墨烯光电探测器,实现了基于石墨烯光电探测的无参考光束FTIR光谱仪。通过实验进一步验证了无参考光束FTIR光谱仪的宽波段表征能力,实现了0.6 cm^(−1)的光谱分辨率和40 dB的信噪比,并准确表征了聚二甲基硅氧烷(PDMS)的特征吸收峰。研究结果证明了基于石墨烯光电探测的无参考光束FTIR光谱仪在提高光谱分析能力以及实现设备轻量化方面的优势,为FTIR分析技术提供了更具优势的开发与优化途径。 展开更多
关键词 光谱学 傅里叶红外光谱仪 石墨烯光电探测 光电流
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