纯氙与氦氙的受激光发射

自从第一个氦氖气体受激光发射器研究成功以后,相继有许多其它气体激射振荡和负吸收的报导,其中最突出的要算是纯氙与氦氙的受激光发射。本文报导我们在纯氙与氦氙气体受激光发射的实验,大部分的工作偏向于发展直流器件。受激光发射器的结构所有的受激光发射放电管都是采用透明的石英材料。放电管的总长度,短的有25厘米、内径约为3毫米;长的有210厘米、内径为10毫米,两端有Brewster角的石英光学平面窗。直流放电管采用过渡玻璃,装有间热式氧化物阴极和镍圆柱空心     

产生受激光发射的工作物质

自1960年Maiman首先实现了红宝石的受激光发射以来,在寻找产生受激光发射的工作物质及改进器件的结构与性能方面,做了许多工作,取得了丰硕的成果。目前,实现受激光发射的工作物质已不下五十种之多,其中包括气体、液体(有机溶液)和固体等不同状态和不同结构的物质;输出波段已从紫外2542埃伸展到红外35微米;实现了低温和室温的连续操作器件;红宝石的输出能量已达500焦耳,已制成输出能量为113焦耳的玻璃受激光发射器,运用光开关技术,红宝石的脉冲峯值功率已从5仟瓦剧增至10亿瓦;半导体工作物质的出现,大大     

Nd~(3+)激活无机玻璃态受激光发射器工作物质的研究

近年来受激光发射器工作物貭有了迅速发展,在固体工作物貭中除了无机及有机螢光晶体外,最近国外在无机玻璃中观察到受激光发射現象。虽然首先产生受激光发射的紅宝石已被广泛应用,但是把Cr_2O_3作为激活剂加入到玻璃介貭中,因玻     

负吸收介质法卜利-白洛干涉仪

光在非吸收或正吸收分层介质中传播的理论,M.Born等有过简明而概括的描述。其目的是为解释各种薄膜光学现象提供一个理论基础。现在看来,只耍引进负吸收介质的概念,受激光发射器可以看作是一块由非吸收、正吸收及负吸收介质组成的分层介质,也是一个具有负吸收介质的F—P干涉仪。它可以是非吸收(多层)——负吸收——非吸收(多层)类型,也可以是正吸收——负吸收——     

氦氖混合气体受激光发射器

本文报导一个氨氖混合气体受激光发射器的实驗結果。这种类型受激光发射器的工作原理,見文献[1—3]。我們的实驗得到肯定的結果:已观察到相干光振盪現象,輸出光功率达0.5毫瓦,波长6328(?),受激光发射光束的夹角小于3×10~(-3)弧度。     

天文望远镜反射镜面的飞秒激光清洁

金属镜面反射镜是反射式天文望远镜中成像系统的核心部件,反射镜定期清洗是天文望远镜维护中的一项重要工作.目前采用的干冰人工清洗方法工序繁杂,成本较高,还需要定期使用清洁剂和清洁布擦拭的方法去除难以清洗的污染物,容易损伤镜面.针对以上缺点,本文利用放大级飞秒脉冲激光器,对天文望远镜中反射表面上黏附的微米级灰尘颗粒进行了清洁研究.首先研究了飞秒激光与反射铝镜的作用规律,通过调节激光能量密度,对清洗后的铝镜表面形貌进行观测,得出实验用铝镜的飞秒激光损伤阈值为60 m J/cm2.通过改变激光能量等扫描参数,对清洁前后的铝镜镜面附着物进行分析,得到最优的清洁参数.结果表明,当激光能量密度为30~55m J/cm2时,飞秒激光对微米级灰尘颗粒有良好的清洁效果.在可见光范围内,清洁后的反射镜镜面反射率获得了明显的提升.最后,通过对灰尘颗粒及铝镜基底的能谱分析,对飞秒激光的清洁机理进行了讨论,在灰尘颗粒的激光清洁中热膨胀因素占据主导作用.飞秒激光清洁在天文望远镜的清洁领域有着良好的应用前景.     

随机增益介质中准态模的激发与随机激光的形成机制

随机激光是随机增益介质中的受激辐射现象, 其形成机制是理论和实验中感兴趣的问题. 通过复折射率的虚部将光学增益引入介质中, 采用时域有限差分法研究了非增益随机介质中准态模的频谱和空间分布特性, 以及增益介质中准态模的放大特性, 并用随机激光的准态模理论解释了随机激光的形成机制. 模拟结果显示, 非增益随机介质中的准态模相当于传统激光腔的腔模, 在增益介质中能被放大. 当增益大于阈值时, 一些准态模在增益介质中被放大, 形成随机激光.     

电子束曝光用精密X-Y工件台系统

为电子束曝光用的激光定位精密 X-Y 工件台系统已在中国科学院光电技术研究所研制出来。它包括:X-Y 真空工件台,激光干涉仪及其电气系统,真空箱体,X 及 Y 向驱动电机及驱动电气系统,带打印机的微型计算机操纵系统,真空泵,隔振台。工件台采用 V形导轨结构,行程100×100毫米。为了防止磁性对电子束偏转的干扰,工件台零件采用了抗磁性材料,V 形导轨则经过仔细地退磁。两个1/10波长平面度的 V 形反射镜成直角地装在工件台上,正交度在1角秒之内。激光干涉仪除激光器与光电接收器外,其光学零件均安装在真空箱体内,如此可免除大气条件对光波波长的影响。该干涉仪采用了一种特殊的光路设计,可获得稳定的干涉图样,并使其分辨率达到0.04微米。X-Y 驱动电机在真空箱体之外,通过密封接头带动箱体内的工件台运动,其动作由微型计算机操纵。电气控制柜在真空箱体之外。其上除装有驱动电机的电气系统外,还装有激光干涉仪的电气系统。两个十进位显示器随时指示 X-Y 工件台的实际位置。真空泵采用油扩散泵,它装在箱体的下方,隔振台的中间。隔振台是弹簧悬挂式的,自振频率为2赫芝。该 X-Y 工件台系统的空位重复性为2σ=±0.04微米,准确度为0.1微米。     

有机发光二极管(OLED)顶发射器件的透明电极

有机发光二极管(OLED)已经成功应用于手机显示屏(小面积)及电视显示屏(大面积).对于小面积显示屏来说,由于显示面积的限制,大多采用顶发射结构.顶发射OLED(TEOLED)由于其更大的开口率,相较传统底发射器件而言,可在相同电流密度下获得更高的发光功率,但是顶发射器件中最关键的就是透明电极的制备.概括起来,根据制作方法和材料来区分,TEOLED透明电极主要分为以下几类,即(1)透明导电氧化物电极;(2)超薄复合金属电极;(3)电介质金属电介质(DMD)复合电极;(4)纳米材料电极等.一般氧化物在可见光范围光透过率很好,但是热蒸发温度很高,需要用溅射的方法来制作,从而对有机层造成损伤;复合金属电极可以用热蒸镀方式制作,方法简单易行,目前被大部分商用产品采用,但是透明度较低;纳米材料的透过率很高,且可以制成柔性电极,但是由于需要溶液加工处理,较易破坏有机层.DMD复合电极既可以具有高透光率,而且可以采用热蒸镀方法成膜,有望成为未来OLED顶发射透明电极的首选.本文对几种透明电极的发展现状和优缺点进行了综述,提出了透明电极今后可能的发展方向.     

科技视野

融盐式太阳热接受装置在美国圣地亚国立研究所中心试验室,一套可产生5000kw 热能的融盐式太阳热接收装置经400余小时试验,已宣告成功。该装置的热传导介质采用60%的硝酸钠和40%的硝酸钾混合物。接受装置设在60米高的塔顶,地面上布置着222个用电子计算机控制的反射镜。反射镜总面积为8250米~2,聚焦后     

非晶形铁的氧化物薄膜的激光化学气相沉积

激光化学气相沉积(LCVD)是通过激光光分解气相有机化合物分子,分解出金属原子沉积在基片表面的一种新型的薄膜制备技术,与传统制备薄膜方法相比,这种方法可在室温下一步完成制备过程,不需要掩膜版,便于对沉积过程进行控制。用这种方法,沉积速率高,膜层的纯度高,并且目前已实现了0.2微米量级的空间分辨率和3.5微米量级大小的光斑。所以LCVD作为一种新的手段,在微电子学工业上将有重要的应用价值。     

BaTiO_3铁电玻璃陶瓷的制备及其结构研究

电子元器件小型化和集成化的发展趋势日益增加了对独石、厚膜等薄层电容器的需求.单层介质厚度已降至20μm以下.为制备高质量的薄层电容器,采用在亚微米级尺度上均匀的原料势在必行.为了改善铁电材料的介电性能和烧结特性,掺入适当玻璃相或其它添加剂常常是必需的.特别是在厚膜工艺中,作为粘结剂的大量玻璃相更是必不可少.通常铁电相和玻璃相的混合是通过机械球磨方式实现的.铁电微粉的团聚特征和机械混合方式本身都限制了均匀性的进一步提高.     

线聚焦激光辐照栅状结构靶的发射特性

近年来,世界范围内X射线激光研究在多方面取得了较大进展,引起人们广泛的注意,特别是,其中有关提高具有潜在实用价值的复合泵浦X射线激光的增益长度积(GL值)的研究是最活跃的前沿课题之一.采用新的靶型以加速冷却是一种可能的有效途径.此外,对不同结构的靶型,等离子体不均匀性的平滑和增长是大家关注的焦点问题.本文报道了线聚焦1.05μm激光辐照具有空间周期刻槽结构的栅状靶所产生等离子体的发射特性的实验研究结果.文中从空间和时间分辨的线状等离子体轴向和侧向软X射线光谱测量,空间分辨的电子温度和电子密度诊断,以及等离子体二次谐波发射测量等角度研究了栅状结构靶与激光相互作用的物理过程.通过与平面靶比较,实验观察到若干可能的激光跃迁的轴向发射增强等重要现象,表明采用这种结构的靶将可能提高复合X射线激光的增益.     

腔内全耦合出净二次谐波的激光器

一般低损耗激光谐振腔内的光强度(单位面积的单程功率)是腔外光强的(1-R)~(-1)倍,R是输出反射镜的反射率。所以为了充分利用基波功率产生光学二次谐波,采用腔内产生二次谐波的方案是最有成效的。典型的腔内产生二次谐波的方案是同轴式的,其中Geusic等人的工作是最有成效和有代表性的,他们报道了使用自孔径选模和装在腔内的Ba_2Na(NbO_3)_5     

激光场的物理现象

激光独特的性质使其在许多科学和技术领域得到大量的应用。激光与各种介质作用的物理过程,如早期激光与单原子和分子的作用,乃至近年来开展的与超密等离子体的作用无不基于这些性质。本文所讨论的问题就是发生在激光作用场的一些有趣和不寻常的物理现象,并且集中在高激光能流密度下发生的过程。除了从实验上讨论这些现象而外,文中还描述一些至今尚未被实验所验证,而从理论上预言的一系列效应,其中一些至今还是科学的幻想,也许还要好久才能成为现实。激光束的热力学特性已知利用光学系统聚焦普通光束不可能把物体加热到作为热发射源的温度,但是把激光束聚焦在固体表面可以达到几千万度的等离子体温度,此时振荡的激光工作物质还相当“冷”,例如在大多数获得超高温实验所采用的铷玻璃激光介质本身的温度只有几十度。因为在激光介质中光子与介质不是处于热平衡状态,这就使介质的温度与光化气体的有效“温度”之间存在很大的差别。     

8-羟基喹啉铝膜的电学输运特性分析

有机电致发光获得突破性进展以来,8-羟基喹啉铝(Alq)一直是人们关注的焦点.它具有良好的成膜特性、较高的发光效率和好的稳定性,促使有机电致发光器件进入实用阶段Alq是有机电致发光器件中广泛使用的材料,它作为发射层或电子输运层材料,用以研究有机电致发光的机理和探索高效率高稳定性的器件.Alq单层器件,在适当的电极(如镁、铝等)下,也能产生电致发光,且亮度-电流也同样满足线性关系,说明它与多层结构器件的发射机理一样,属复合型发射 但单层Alq膜层的输运特性与接触特性研究较少,而膜层的输运特性和接触特性又是决定Alq在高场(>10~5V/cm)下产生发射的关键问题. 另外,实验观测到单层Alq器件电致发光的衰减与其输运特性的变化有紧密的相关性.本文通过对电流-电压特性及电容-电压特性测试研究,初步了解单层Alq膜层的输运特性,并且对输运过程提出一个简单模型1 实验结果在经过清洗处理的电阻为150Ω/(?)的ITO衬底上,依次蒸发沉积8-羟基喹啉铝,金属镁、银. 沉积条件:8-羟基喹啉铝在4×10~3Pa真空下,以0.3nm/s速度沉积到未加热的ITO     

气体受激光发射器的波型分离

关于气体受激光发射器的单波型振荡的输出花样,已有过详细的理论分析和一些实验观察。本文报导我们分离单波型的方法,及对单波型振荡输出花样的观察结果。若对圆形孔谐振腔和方形孔谐振腔分别采用圆柱座标(r,ф,z)和直角座标(x,y,z),且z轴都与谐振腔的轴线重合,则单波型花样在腔端面处的振幅分别为: 圆形孔谐振腔(非共焦球面腔):     

Al Lβ吸收边附近透过谱的奇怪振荡

厚度从几百纳米到几微米的无衬铝膜被广泛地用做软X射线的滤光片和衰减膜。例如在多靶的类氖锗软X射线激光实验中,谱线强度的变化有3～5个数量级,为保证记录底片能工作在线性区,需根据靶长的变化更换不同厚度的铝膜对实验中产生的软X射线进行衰减。又如在同步辐射软X射线波段的应用中,往往需要加很薄(几百纳米厚)的铝膜挡掉同步辐射中的可见光成分。此外,Al元素的K、L吸收边也被广泛地用于软X射线能量的定标中。 作者分别在同济大学和长春光学精密机械研究所用热蒸发和电子束蒸发两种方法制备了0.3μ到2.5μm厚的无衬铝膜。在已抛光的玻璃衬底上先蒸镀一层NaCl作为脱膜剂,然后蒸镀Al膜,经脱膜获得厚度均匀(不均匀性小于5％,在100平方毫米范围内)的无衬铝膜。杜杰,王珏等对Al膜所作的Auger谱分析表明:铝膜表面的氧化层大约有7.5nm厚,氧化的主要产物是Al_2O_3。     

激光等离子体中的快离子发射

快离子的发射是激光与等离子体相互作用研究中的重要课题,本文报道使用波长1.06μm、脉宽100ps、靶面强度为(10~(13)—5×10~(14))W/cm~2的单束激光与多种材料平面靶相互作用时,快离子发射特性与激光强度及靶原子序数的依从关系,实验用本所的六路激光装置     

高重复频率激光等离子体软X射线光刻实验

高重复频率激光等离子体软X射线光刻术是国际上制作亚微米及深亚微米量级微器件、微结构的关键技术方法之一。目前国内尚未见有关报道。 本文建立的激光等离子体软x射线曝光实验装置(图1)主要由软X射线源和曝光室组