非线性光学反射膜系的设计与研究

通过对激光反射膜系中的光学损耗的分析 ,提出并设计了应用非线性膜层 ( Ta2 O5/Sio2 )附加在常用的 λ/4膜层 ( Zn S/Mg F2 )上面的新型膜系。旨在减小反射膜系的散射损耗 ,最大限度地提高激光反射镜的反射率。设计结果表明 ,在相同的条件下 ,用非线性膜层 Ta2 O5 和 Si O2 构成的新的组合膜系的激光反射镜与常用的 Zn S/Mg F2 膜系的激光反射镜比较 ,表面散射损耗达到了设计的要求 ,体积散射损耗减小的更多 ,其它的性能也得到了改善。利用本设计制备的超低散射损耗的高反射率激光反射镜 ,对激光技术的应用与发展有着重要的意义     

金属—介质多层膜的光学特性

分析了层结构对含极薄金属膜的金属－介质多层膜光学特性的影响，以及金属膜的光学常数及复合膜的光学特性与膜厚的关系。当金属膜为岛状膜时，多层膜的红外反射特性与岛状膜的几何参数有关，计算所得反射率与实验结果一致。     

多层高反膜的理论设计与光学特性研究

利用软件Essential Macloed对光学多层介质反射膜作了理论设计：用packing density的概念模拟了多孔薄膜,实现了材料折射率的可调节;通过计算分析了非四分之一波长膜系的光学特性,得出倍频反射带反射率随高折射率膜层厚度变化的关系,该结果对于特殊膜系的设计具有一定的理论指导意义。     

金属-介质多层膜的光学特性

分析了层结构对含极薄金属膜的金属－介质多层膜光学特性的影响，以及金属膜的光学常数及复合膜的光学特性与膜厚的关系．当金属膜为岛状膜时，多层膜的红外反射特性与岛状膜的几何参数有关，计算所得反射率与实验结果一致     

多层高反膜的理论设计与光学特性分析

从理论上对光学多层介质反射膜作了设计，用堆积密度的概念模拟了溶胶-凝胶法制备的纳米多孔薄膜的折射率；利用反射率增幅分析与膜层制备难度分析来选择理想的膜系设计；通过计算分析了经典四分之一波长膜系的光学特性，包括薄膜膜层的驻波场分布和镀膜过程中的随机误差对膜层反射率曲线的影响，为多层高反膜的化学法制备与实际应用提供了重要依据。     

透紫外隔热银基复合多层膜的结构设计和光学性能

综合分析材料的能带结构及内光电效应,利用金属膜诱导透射定理设计并制备了几种透紫外隔热纳米多层膜.该多层膜系具有较高的近紫外透过率和优异的红外反射性能,在紫外固化的应用峰值365 nm处透射率高达80%,而对于波长在1 600 nm的红外波段反射率超过了90%,可用于紫外固化中有害热量的防护,提高固化质量.采用传统的真空蒸镀工艺获得较好膜层质量,膜系采用非晶TiO2与金属Ag交替生成TiO2/Ag/TiO2三明治结构.对比分析了膜层结构对其光学性能的影响,并利用变角椭圆偏振仪(VASE)分析了多层膜的界面。结果表明,Ag/TiO2界面明晰,无过渡层和界面反应层.     

极紫外和软X射线多层膜光学

综述了极紫外和软X射线多层膜光学及其应用，指出了极紫外和软X射线光学的优点和难点。在软X射线激光诊断高温高密度等离子体的干涉实验中，迫切需要既有一定反射率、又有一定透过率，同时具有很高面形精度的半反半透多层膜和高反射率多层膜组成的X射线激光干涉仪，以实现对高温等离子体临界面附近电子密度的诊断。在分析软X射线多层膜偏振特性基础上，设计了类镍银软X射线激光干涉仪用半反半透多层膜，并用离子束溅射方法制备了这样的元件，同步辐射反向率和透过率测试表明已制备的半反半透多层膜达到了进行软X射线干涉实验的要求。     

宽带反射膜的优化设计和性能分析（英文）

宽带反射膜存在着材料折射率有限、反射带宽和反射率不能满足需要、制备过程中薄膜的厚度和折射率难以精确控制等重要的问题。为了满足光学元件对宽光谱反射的要求,采用多个膜堆结构展宽反射带的方法,使用TFCalc优化设计膜系,对膜系结构参数进行不断地改进和调整,设计了带宽为400~900nm、入射角分别为0°和60°的两种全介质多层反射膜并且对其性能进行了分析。结果表明,入射角为0°的宽带反射膜平均反射率达到99.6%,入射角为60°的宽带反射膜平均反射率达到98.6%,这两种反射膜均可以在超宽光谱范围内提高光学仪器的反射率;膜系的中心波长、电场强度分布、平均反射率和反射带宽受入射角度影响,在平均反射率和反射带宽方面,60°入射的膜系比0°入射的膜系受入射角度的影响更大。     

光学失代法在X射线多层膜设计中的应用

文中考虑了材料的相对导磁系数对材料复数折射率的贡献，使分层介质系统的光学迭代法更具普遍性．还系统地研究了理想Ｘ射线多层膜的掠入射 面反射率与层厚比及周期数的关系，这对Ｘ射线多层膜的制备具有指导意义。     

用于LCD光学窗口的多功能膜层

采用离子束辅助沉积方法进行膜层的制备;选用合适的色散模型,利用包络法和椭偏仪对制备薄膜的光学常数进行拟合;利用单纯形调优数值优化法对膜系进行优化.对制备的多功能膜层进行相关测试,结果表明:反射率平均低于0.8%,屏蔽层方阻为14Ω/□,膜层附着力和耐摩性能符合相关规定.所研制的多功能膜层,性能指标满足要求.     

Gene Disease Diagnostic System

IntroductionBinary optics[1,2 ] is a new technology which uses amicro- ion- etching film layer on a thin glass plateinstead of a common cubic glass lens.With binaryoptics,optical elements (such as lens andgratings) can be fabricated as integrated circuit(IC) devices.The binary optics can be integratedinto a laboratory on- a- chip[37] ,which includes thethree classic steps,sample preparation,biochemical reaction,and detection analysis.These small biochips have been used forpolymerase chain rea…     

用双层增透膜提高半导体单光子发射器的收集效率

单光发射器发出的光非常微弱,要求收集光学系统能充分收集所发射的光.通常的透镜收集效率非常低(大约在2%左右).从薄膜光学原理出发,构造了液体-玻璃-空气三层结构.数值结果显示,优化设计的三层结构可以获得的最大收集效率为5.75%,是直接用空气收集的最大效率的2.79倍.收集效率不仅与盖玻璃的折射率有关,而且与空气层和玻璃层的厚度有关.     

几何光学与波动光学的过渡

通过衍射反比关系和几何光学的量子化，讨论了几何光学和波动光学的过渡问题。     

大气光学与非线性光学

概述了大气光学与非线性光学的主要内容及其进展，并分析了非线性光学的理论和技术在大气光学研究中的应用前景．     

2020年光学热点回眸

回顾了光学领域在2020年的重大进展,盘点了微纳光学、强激光与超快光学、超分辨与成像技术、量子计算与光学通信、光束传输、生物光子学、量子光学、紫外光源、光束整形与探测、等离子体光学、人工智能、光伏光电、涡旋光和孤子光学等14个光学技术研究领域的重大进展,探讨了其在未来可能会对人类生存及生活方式产生巨大影响.     

散射板干涉仪生成条纹的统计模型

从傅里叶光学与统计光学原理出发，对散射板干涉仪的基本光路进行了严格分析．用傅里叶光学方法证明先散射后透射与先透射后散射２条光路传播光的等价性．用统计光学方法说明干涉条纹产生的机理及其对比度与两块散射板透过率相关性之间的关系     

2021年光学热点回眸

回顾了光学领域在2021年的重大进展,盘点了微纳光学、强激光与超快光学、超分辨与成像技术、量子计算与光通信、生物光子学、量子光学、光学探测与整形、涡旋光、孤子光学、人工智能、光学传感、太赫兹光学、光伏光电、照明显示和拓扑光子学等15个光学技术研究领域的重大进展,探讨了其在未来可能会对人类生存及生活方式产生的巨大影响.     

奇点光学概论

奇点光学被认为是现代光学的一个新的分支学科,其研究对象已从完全相干光波场(相干奇点光学)推广到部分相干光波场(相关奇点光学),从单色光波场推广到多色光波场,从标量光波场推广到矢量光波场,从理论研究和计算模拟扩展到实验和应用.结合我们的工作,对奇点光学中一些基本概念和进展做了综合评述.奇点光学中取得的成果不仅有重要基础科学研究意义,而且有助于新奇点物理学的发展.     

基于二维有限元模拟光在多层组织中的传播

将有限元中残数及形函数应用到外推边界条件下的漫射方程中,得到了组织中辐射通量的值;模拟时采用多层的人头部组织,对其进行二维剖分网格、组装,最后用计算机进行计算．结果表明：光在生物组织中的分布利用二维有限元法结合漫射近似模拟,既可以对传统模型无法研究的复杂多层组织进行研究,又比蒙特卡罗方法大大缩短了计算时间．有限元方法是模拟生物组织中光分布的一种较有效的方法．