一、激光高反射膜的研究（论文文献综述）
王利栓[1]（2021）在《离子束溅射沉积多波长激光薄膜研究》文中进行了进一步梳理随着可调谐激光技术应用的发展,对多波长激光薄膜提出了较高要求:一是要求高反射薄膜的带宽更宽,当前因受反射镜带宽所限只能通过更换腔镜的方式来实现宽带激光的输出;二是要求激光薄膜的损伤阈值更高,目前非线性激光晶体薄膜的损伤阈值已成为制约中波红外激光器功率提升的瓶颈。针对高反射激光薄膜的带宽问题及多谱段非线性晶体减反膜的损伤阈值问题,开展理论和实验研究具有重要的科学意义和使用价值,将对可调谐激光技术的发展起到巨大推动作用。高性能宽带反射镜仅能通过全介质膜堆的方法实现,膜系结构具有层数多、总物理厚度大等特点,存在严重的应力诱导面形畸变问题,以及局部吸收谐振放大导致的反射率凹陷问题;多谱段减反射晶体薄膜,主要应用于中红外光学参量振荡激光器,该非线性晶体在光学性能和力学特性上均具有各向异性,且该元件工作于强激光环境中,种种原因导致该晶体薄膜元件易破坏、可靠性差。本文中膜层制备方法均采用离子束溅射沉积技术,膜层材料均选择氧化物薄膜材料体系。离子束溅射氧化物薄膜具有致密度高、缺陷少等优点,但其高压应力问题必须得到有效解决。另外,对于氧化物薄膜材料在中波红外的特性及应用报道极少。首先,针对氧化物薄膜光学常数精确表征问题,本文选择Tauc-Lorentz和Cody-Lorentz复合色散模型,重点对该复合模型的带尾吸收衰减规律进行修正,从而有效连接带间跃迁吸收和透明区的弱吸收。并以Ta2O5、Hf O2氧化物薄膜为例进行光学常数表征,结果表明拟合偏差明显减小;开展了薄膜光学特性与力学特性之间关联性的理论研究,揭示薄膜光学特性与力学特性的相互影响规律,为工艺调整提供依据。其次,针对离子束溅射氧化物薄膜材料高压应力状态、薄膜结构微缺陷问题,系统开展了氧充量对Ta2O5薄膜、Hf O2薄膜、Al2O3薄膜和Si O2薄膜的光学特性、微结构特性、应力特性等影响。同时,重点对比了不同溅射起始材料对Ta2O5薄膜、Hf O2薄膜特性的影响,建立了氧化物薄膜特性与工艺参数的关联性,特别是获得了针对氧缺陷控制的最佳工艺,降低激光与薄膜相互作用时氧缺陷诱导吸收造成薄膜热熔破坏风险。然后,通过系统开展薄膜退火后处理研究,建立了氧化物薄膜能带特性、红外波段光学特性与退火后处理的关系,获得了基于退火后处理技术进行薄膜应力调控的方法。特别是提出了基于正压背景下压力调控的低热应力引入薄膜后处理思路,采取用于光学材料压制的热等静压方法用于薄膜的后处理,与传统后处理方法相比,该方法可大大降低由于膜层-基底热膨胀系数差异而二次引入的热应力。最后,针对超宽带激光反射镜膜层应力导致面形畸变问题,提出了超宽带反射镜薄膜分离设计方法,在基板两侧设计等厚膜层以减小应力带来的面形畸变问题。然而该方法并不能减小膜层高应力状态,因此需在选取低应力膜层制备工艺的基础上,并在膜层制备后采用低热应力引入的热等静压方法进行后处理,降低膜层应力、提高反射镜可靠性。最终获得了在400～1200nm波段范围内平均反射率99.91%,面形精度为0.072λ的超宽带激光反射镜。针对中红外非线性ZGP晶体减反射多层膜的设计与制备,首先提出了基于添加Al2O3薄膜应力匹配层的光力一体化设计理念,解决ZGP晶体基底热膨胀系数各向异性带来的机械稳定性差的问题;同时,针对基底折射率各向异性、吸收基底光学常数难以精确标定问题,提出了基于基底折射率容差的减反射膜系设计方法。最后,采用离子束溅射技术制备了多谱段中红外非线性晶体减反膜,经测试激光损伤阈值可达到4J/cm2。
李阳[2]（2021）在《1064nm高能激光反射膜的制备及其形变分析》文中指出高反膜已广泛应用于各种激光系统及光学仪器中,然而由于高反膜一般厚度较大,光学元件在镀膜后常常由于薄膜应力而引起较大的面形变化,这将使得光学系统的成像质量变差。为了降低系统中光学元件镀膜前后的面形变化,有必要建立多层膜热应力和残余应力模型,明确不同膜料和膜系下膜-基结构的应力分布和面形变化,才能设计并制备微变形高能激光反射膜。基于以上讨论,本文研究了熔石英基底（220×10mm）上激光高反膜的应力分布,膜系设计及工艺制备等。使用有限元分析方法对多层膜的热应力和残余应力及其引起的面形变化进行仿真分析,进行膜料的选择,利用TFC软件进行膜系设计。在ZZS500-2/G真空箱式镀膜机中完成小口径高反膜的制备。在莱宝ARES 1350镀膜机中,采用电子束真空镀膜并加以APS离子源辅助沉积完成激光高反膜的制备。通过建模仿真分析,得到膜-基结构热应力分布规律。采用等效参考温度和生死单元技术对多层膜的残余应力进行分析,在残余应力作用下,熔石英基底（30×2mm）上高反膜膜系G|（HL）10H|A比G |（LH）10L|A面形变化更小,面形变化减少38nm。对于大口径元件,考虑在重力引起的曲面上镀膜,修正了理想平面镀膜的不足,为微变形激光介质高反膜的制备提供指导。发现熔石英基底上高低折射率材料（TiO2、HfO2、H4和SiO2）的本征应力在残余应力中起主导作用,制备的不同膜料组合的高反膜都表现为压应力,其中TiO2/SiO2组合残余应力最小,对应面形变化也最小。镀膜前基底面形对镀膜后面形的影响较大,平面度越高,变形量较小。当镀膜前基底面形为凹面时,镀膜后变为凸面,这表明镀膜可以改善或修改基底面形,说明了应变补偿法的可行性。熔石英上膜系G|（HL）10H2L|A的残余应力为-39.70MPa,镀膜前后面形变化为0.112λ,相对于不加补偿层的G|（HL）10H|A膜系面形变化量减小0.094λ,表明当加2L应力补偿层时,不仅减小多层膜整体残余应力,使得镀膜前后基底面形变化较小,而且有利于抗激光损伤能力的提高,其抗激光损伤阈值为6.9J/cm2,比不加保护层时的抗激光损伤阈值提高2.9J/cm2。在熔石英基底（220×10mm）上制备激光高反膜,当初始面形为凸面时,膜系为G|（HL）10H|A比G|（LH）10L|A面形变化更小,减小了 1.9λ。无论基片口径大小或初始面形为凹面或凸面,同等实验条件下,熔石英基片上镀制TiO2/SiO2高反膜膜系为G |（HL）10H|A面形均优于G|（LH）10L|A,膜系G|（HL）10H|A的反射率较高。膜系G|（HL）10H2L|A的抗激光损伤阈值较高。最终,在熔石英（220×10mm）上实现 1064±40nm 波段,R>99.77%;LIDT=5.4J/cm2;△PV=2.64λ。
樊彦峥[3]（2021）在《大口径镜面高反射膜制备及面形控制技术》文中研究指明随着光学技术的发展,大口径的光学元件在现代光学系统中的应用越来越广泛,主要的应用领域有:激光系统装置,大口径天文望远镜装置、太阳能装置等。在这些高性能大型光学系统装置中,每一个光学元件都离不开光学薄膜,尤其是起反射作用的大口径高反射膜。目前,随着光学元件的口径越来越大,大口径反射镜镀膜工艺已经成为薄膜制备领域关注的焦点。而大口径反射镜的自身重力,镀膜过程中产生的反射镜的温度变化,及反射镜与膜层间的薄膜应力都会对镜面面形产生影响,影响反射镜的光学性能。因此要制备出高性能的大口径高反射膜,就需要依据大口径反射镜的结构参数和材料特性参数建立大口径镜面镀膜中面形变化的有限元模型,仿真分析重力、温升、薄膜应力对镜面面形的形变大小,做到提前预判,才能真正实现镀膜过程中的形变控制。（1）本文首先进行反射镜的面形形变分析。分析了反射镜的工作环境,并提出了反射镜设计依据。建立了 Φ 650mm的平背型背部开放式的轻量化SiC反射镜三维模型,将模型导入Ansys中进行有限元分析,对镜面添加9.8N/m2的惯性载荷和80℃温度变化的耦合场中分析反射镜组件性能,得到镜面面形RMS值为2.91nm,PV值为9.45 nm。在此有限元模型基础上,再对反射镜添加金属Al与基底的薄膜压应力-540Mpa,得到镜面面形RMS值为51nm,PV值为111nm。（2）其次,对1.1m镀膜机热蒸发制备大口径Al膜进行膜厚均匀性分析。根据真空室几何配置,建立了大口径Al膜的膜厚均匀性模型。通过控制变量,改变真空室几何配置来分析Al膜膜厚均匀性。在Al蒸发源的蒸发特性一定的情况下,影响Al膜膜厚分布的因素为蒸发源到真空室中心的距离L及基片到真空室中心的距离H。当L=400 mm时,H/L=1.10时,膜厚均匀性最好,不均匀性为9.614%,不均匀性随H/L的值增大而增大。当H=500mm时,H/L=1.47时,膜厚均匀性最好,不均匀性为4.487%,不均匀性随H/L的值减小而增大。为了进一步改善Al膜膜厚均匀性,根据旋转平面夹具下的Al膜的膜厚分布曲线,引进了一个修正函数,设计了合适的修正挡板解决Al膜膜厚均匀性问题。Al膜膜厚均匀性由不加修正挡板时的17.8%改善到3.9%,从而进一步提高了膜厚均匀性。（3）最后进行金属高反射膜制备工艺探究。使用真空热蒸发制备了 380～780nm波段峰值反射率为90.3%,平均反射率为88.87%,厚度为80nm的Al膜和峰值反射率98.3%,平均反射率97.2%,厚度为110nm的Ag膜。分别探究了SiO2保护膜厚度对Al膜反射率的影响及过渡层材料Cr、Al2O3对Ag膜与基底附着力的影响。结果表明:SiO2保护膜厚度会影响Al膜反射率的大小,当SiO2膜厚在100nm左右时,Al膜反射率达到最小值为83.97%。当SiO2厚度在200nm左右时,Al膜反射率达到最大值为89.45%;增镀Cr、Al2O3过渡层材料加强了Ag膜与基底的附着力,且Cr过渡层的效果要优于Al2O3。
师云云[4]（2021）在《多波段全介质高反射薄膜的设计与制备》文中提出目前,工作于单波段的光电器件已经越来越难以应对现代仪器高速发展带来的严峻挑战,随之兴起的多波段光电器件,具备较强的角分辨能力与能量收集能力,能够集多功能一体化,满足各波段的不同使用需求。本文主要从多波段高反膜的光谱性能、激光防护性能以及大口径薄膜的应力分布三方面入手,对多层膜体系的热应力进行建模与深入研究,继而开展三波段兼容多层膜的设计与制备工作,推进大口径基底上膜层的应力与损伤性能研究。借鉴双层复合梁理论,建立了圆形基底上双层、多层光学介质膜的热应力模型。通过力平衡和弯矩平衡等边界条件分析等效膜基系统中的应力应变分布,建立了等效膜层和基底的热应力理论关系。推导的公式不仅在分析双层膜系统应力应变方面是行之有效的,对于预测周期弹性多层膜中的热应力分布同样适用。结合实际轮廓仪测量基底在沉积HfO2/SiO2双层膜、多层膜前后的曲率半径,得到膜层的残余应力分别为-52.59MPa和-101.65MPa,理论推导的热应力公式计算得到双层、多层膜的热应力分别为-79.33MPa和-78.46MPa,高温下制备的薄膜在生长过程中,缺陷密度小,本征应力较低,验证了膜基模型的有效性。在G/（HL）SH/A膜系结构的基础上,高低折射率材料选取TiO2-SiO2,在Φ30mm的K9基底上进行基础实验研究。500nm～650nm、808nm、1064±40nm范围分别采用中心波长530nm、575nm 以及 1064nm,按照膜系 G/（HL）8H/A、G/（1.5H1.5L）4H/A、G/（HL）8H/A 进行高反膜的镀制。三波段膜层的残余应力数值分别为-31.52MPa、-37.10MPa、-94.44MPa,状态均表现为压应力状态。TiO2/SiO2、HfO2/SiO2、LaTiO3/SiO2三种材料组合下1064nm高反膜的抗激光损伤阈值分别为2.9J/cm2、3.5J/cm2、2.2J/cm2。前两者薄膜样品的膜基结合力较好,LaTiO3/SiO2组合高反射薄膜表面起皱脱落,抗激光损伤性能较为低弱。设计并制备了三波段兼容的介质高反膜,监控波长560nm,膜系结构优化为G/（HL）8H（2L）4（1.4H1.4L）8H2L（1.9H1.9L）81.9H/A,在不同膜堆之间添加低折射率层来抑制虚设问题,通过增加周期数改善808nm波长点处带宽小、峰值反射率低等不足。在Φ220mm的大口径基底上成功制备性能良好的宽波段大尺寸多层高反射薄膜,光谱曲线较为平滑,膜厚均匀性良好,成膜致密无起皱龟裂脱落等现象出现,膜层牢固性较高。鉴于玻璃的抗压强度要优于其抗拉强度,膜层的应力状态呈现良好的态势,表现为较小的压应力。其光谱性能在可见光500nm～650nm波段范围内,平均反射率为99.5%,峰值反射率为99.9%;778nm～838nm范围内,峰值反射率99.9%,平均反射率99.8%;1064±40nm波段范围内,其平均反射率能够达到99.7%,峰值反射率达到99.9%。
戚仕斌[5]（2020）在《反射式相位匹配原理的研究》文中指出光学非线性频率转换的研究是自激光发明以来非线性光学中的重要分支。利用相位匹配来实现二次谐波的产生是一个十分具有潜力的研究方向,例如双折射相位匹配,准相位匹配,法布里珀罗谐振腔相位匹配和菲涅尔相位匹配等相关技术都已经广泛地应用在激光变频技术、激光物理和通信等各个领域中。对于相位匹配技术的相关研究工作一直都是一个受到广泛重视的课题。论文首先从非线性光学的耦合波方程和非线性光学的常用相位匹配技术作出简单的介绍。接着,通过对非线性光学常用的相位匹配原理进行了推广提出了反射式相位匹配原理,系统地介绍了根据准相位匹配和菲涅尔相位匹配推广提出的反射式相位匹配技术的基本原理,设计了一款“高反膜-非线性晶体-高反膜”平板状三明治结构,并且通过对非线性光学的耦合波方程的推广和计算得出不同相位补偿情况下反射式相位匹配原理能够提供的倍频光增益分布。最后,本论文设计了实验进行验证,分别在金属材料和多层介质材料作为高反射膜的情况下,实现了二次谐波在单畴非线性晶体中获得持续性增益。论文内容主要包括以下两个方面:1.从原理上对常用的相位术进行了深入探讨,提出了使用能提供高反射率和接近p的奇数倍的反射相移的材料作为高反射膜制成的“高反膜-非线性晶体-高反膜”平板状三明治结构,来推广菲涅尔相配匹配技术。理论上通过对非线性光学的耦合波方程的推导,得出了反射式相位匹配的输出倍频光的光强方程,使用软件模拟计算得出不同相位补偿情况下的二次谐波强度分布。2.我们分别利用金属和多层介质层作为高反射膜的材料,在实验上首次验证了反射式相位匹配技术在单畴非线性晶体上获得明显的谐波转换的可行性。在掺镁铌酸锂晶体上产生倍频光,用一维光子晶体作为反射面,在多次反射的情况下输出的谐波最强匹配点的强度是直接透射产生的最强谐波强度的52倍。实验结果表明,与传统的菲涅尔相位匹配原理相比,该方法在控制基波到谐波的能量流动和提供更灵活的相位匹配性方面具有显着的优势,并且在较少的失配补偿模式下,该方法的频率转换效率接近于相位匹配技术的极限。综合实验和理论结果表明,我们提出的反射相位匹配方法将在非线性光学、激光物理和光学技术等领域将有着广泛的应用前景。
李英一[6]（2020）在《脉冲运转Fe:ZnSe中红外激光器的研究》文中进行了进一步梳理Fe:ZnSe激光器能够产生光电对抗所需的高能量长脉冲和重复频率短脉冲中红外激光,但目前针对脉冲Fe:ZnSe激光器在不同泵浦波长、泵浦重复频率、泵浦脉冲宽度、工作温度等条件下的报道较少。基于此,本论文从理论和实验两个方面研究了百毫焦级能量百微秒级长脉冲,以及重复频率纳秒级脉宽增益开关的Fe:ZnSe激光器。理论方面,分析了Fe:ZnSe晶体的光谱特性以及上能级寿命随温度的变化规律,确定了泵浦源合适的波长和脉宽;建立了端面泵浦Fe:ZnSe晶体热模型,在单脉冲泵浦仿真计算中,研究了泵浦脉冲结束时晶体的温度分布,分析了泵浦光参数对温度分布的影响;在重复频率脉冲泵浦仿真计算中,研究了低重复频率、小占空比脉冲泵浦时晶体升降温过程,以及高重复频率脉冲泵浦时晶体温度场特性。从能级跃迁理论和Fe:ZnSe激光器运转机制出发,建立了脉冲泵浦的四能级Fe:ZnSe激光器速率方程。在长脉冲速率方程中,研究了腔内光子数密度随时间变化的规律,分析了其影响因素;在增益开关速率方程中,研究了激光脉冲的建立过程,分析了激光器的粒子数反转,最大光子数密度、激光脉冲建立时间以及脉宽特性。实验方面,开展了Cr,Er:YAG激光泵浦的长脉冲Fe:ZnSe激光器实验研究。从Er:YAG、Cr,Er:YAG晶体的吸收光谱特性出发,设计了氙灯电源,对氙灯单次泵浦的Er:YAG、Cr,Er:YAG激光器进行了对比研究。在相同实验条件下,后者阈值比前者降低了29.3%,斜效率提高了52.2%,获得了最高能量1.41 J、波长2931.2 nm,脉宽百微秒级Cr,Er:YAG激光输出。利用Cr,Er:YAG激光作为泵浦源,在液氮温度77 K时,Fe:ZnSe激光器最高输出能量197.6 m J,光光效率14.3%,输出激光与泵浦光波形类似,谱线中心位于4037.4 nm,线宽122.0 nm。室温298 K时,激光器最高输出能量仅为3.5 m J,光光效率0.25%,脉宽7.8μs,谱线中心位于4509.6 nm,线宽171.5 nm。开展了重复频率增益开关Fe:ZnSe激光器实验研究。针对3μm附近泵浦源缺乏的问题,设计了重复频率1 k Hz ZGP OPO和重复频率1 Hz Ho,Pr:LLF激光器。在以ZGP OPO为泵浦源的研究中,室温时,Fe:ZnSe激光器最高输出功率58 m W,光光效率20.7%,光谱范围4030.2～4593.6 nm,最高输出功率时脉宽2.7 ns,为目前报道的最短Fe:ZnSe激光器脉宽。室温时还研究了泵浦能量和腔长对激光脉冲建立时间和脉宽的影响。77 K时,激光器最高输出功率63 m W,光光效率25.2%,光谱范围3686.6～4088.6 nm,最短脉宽34.4 ns。在以Ho,Pr:LLF激光为泵浦源的研究中,77 K时,Fe:ZnSe激光器最高单脉冲能量16.4μJ,光光效率16.5%,谱线中心位于3957.4 nm,最短脉宽13.9 ns。
许彬[7]（2020）在《储存和使用过程中污染对镀膜元件性能影响的研究》文中认为高能/高功率激光光元件在不同应用环境中会受到不同程度的污染,主要包括有机分子污染和颗粒污染,这些污染将会导致光学元件性能稳定性退化并缩短寿命的缩短。高能/高功率激光光学元件表面普遍会镀有低吸收强光膜,以保证元件的性能。作为高能/高功率激光系统中薄弱的环节,低吸收强光膜很大程度上限制了激光系统的性能稳定性和使用寿命。本文通过分析不同应用环境下低吸收强光膜表面形成污染的机理,根据实际使用条件搭建应用环境模拟装置进行模拟试验,分别研究了真空环境污染和实验室环境污染对低吸收强光膜性能稳定性的影响。首先分析了强激光系统中威胁镀膜光学元件的各类污染物,包括污染物的种类、来源、传播方式和镀膜元件吸附污染物的过程。并介绍了污染物对镀膜元件性能的影响,详细介绍和对比了连续激光系统和脉冲激光系统中元件表面污染引起的元件损伤机理,揭示了连续激光系统中污染引起镀膜光学元件损伤的本质原因。为研究真空环境对光学薄膜的影响,我们将离子辅助沉积法制备的1064 nm强光反射膜样品放置于真空度优于1×10-5 Pa的不锈钢真空室,模拟真空环境下材料释气导致的光学元件表面污染。实验观测样品的吸收率和反射率随放置时间的变化,结合真空室质谱仪监测结果,对比溶剂擦拭前后样品吸收率、反射率变化和样品表面形貌的差异,尝试说明真空环境污染引起的1064 nm强光反射膜性能退化机制。研究表明样品表面的污染层厚度随时间的增加和操作过程中的人为因素是导致样品光学性能持续下降的主要原因。使用酒精乙醚混合溶液擦拭受污染的样品可使其光学性能完全恢复,说明污染物没有影响到样品的膜层结构和光学常数。为研究洁净实验室环境对光学薄膜的影响,我们将镀膜样品放置于洁净实验室中,让环境污染物自由落在样品表面对其造成污染,以此模拟大气环境导致的样品污染。首先利用粒子计数器确定洁净实验室的洁净度值,然后使用基于光腔衰荡技术的反射率二维扫描系统对样品反射率进行定期测量,以此来监测实验过程中样品反射率的变化。依据样品1064 nm反射率二维分布图的演变,研究镀膜元件在一定洁净度大气环境下遭受污染和光学性能退化的规律。研究表明在洁净度为M3级的洁净实验室中,镀膜光学元件的光学性能可以得到长时间的保持（本实验中样品表面反射率分布可保持72小时无明显变化）,但是如果实验室内出现长时间的人员活动情况则会加剧镀膜样品表面的污染,并最终影响镀膜元件的光学性能。
毛立阳[8]（2020）在《共体光学元件表面高反膜的磁控溅射制备实验研究》文中研究表明目前金属反射镜是光学系统中的重要元件。由于铝合金材料易于成型,采用金刚石单点切削方法可以直接获得高质量的非球曲面,充分利用铝合金反射镜可被超精密加工的优点,学者们已经设计出了多个自由曲面一体化的共体光学元件,使光学系统的结构更加复杂紧凑。在反射镜表面沉积薄膜是非常重要的工艺步骤,如何获得均匀的多波段高反射膜是一个重要问题,但面向这种新型共体光学元件的镀膜工艺还没有系统的研究。共体光学元件结构复杂,导致其反射面上沉积的薄膜特性较难表征、均匀性较难控制。基于此,本文采用磁控溅射这种粒子发射方向可控的薄膜镀制方式,在平面反射镜上定性地探索了镀膜工艺;为解决复杂结构薄膜表征问题,使用多个平面逼近自由曲面的理念设计了试镀件,以试镀件作为实验基底替代了共体光学元件;为解决复杂结构薄膜均匀性问题,建立了厚度分布模型,为后续的共体光学元件表面均匀的多波段高反射膜的研究提供了条件并建立了理论基础。首先,探索了6061T6铝合金表面多波段高反射膜的镀制工艺。银因为优良的光学性能被选为高反射膜的材料,平面反射镜被加工作为实验基底。研究了功率和气压与银膜沉积速率的关系;对比了不同功率和气压对银膜反射率的影响;研究了银膜在空气中的腐蚀过程,设计并优化了保护膜系,提高了光学性能。其次,设计并搭建了替代共体光学元件的试镀件。试镀件由外部框架、平面基底和支撑柱组成。基于共体光学元件上自由曲面的位置关系,搭建了外部框架;为提高试镀件的准确性,分析了平面基底形状和大小对误差的影响;优化了基底的位置使有限空间内的基底数量最大,并计算了支撑柱的结构参数,加工并装配得到了试镀件;分析了试镀件逼近共体光学元件的形状拟合误差。最后,探究了共体光学元件表面高反射膜厚度均匀性。通过理论和实验分析了厚度对反射率的影响;通过实验建立并优化了磁控溅射沉积速率分布模型;以沉积速率分布模型为基础,分析了平面靶、同轴圆柱靶和偏心圆柱靶磁控溅射沉积共体光学元件表面高反射膜的均匀性。
马国俊[9]（2020）在《定向增强回反射微结构器件的研究》文中指出定向回反射微结构器件具有良好的回归反射效果,广泛应用于道路交通标志、车身安全标识、夜间安全警示服等领域,其明亮的定向回归反射效果,可以有效增强物体的能见度,起到醒目的作用。近年来,随着定向回反射微结构器件在各种动态光学准直系统、激光射击模拟器中后向反射镜等光学领域的广泛应用,研制具有高回归反射性能的定向回反射微结构器件成为时下热点。本论文重点研究了对808nm半导体激光器具有高回归反射性能的定向增强回反射微结构器件。通过对比微棱镜和玻璃微珠两种回归反射元件的不同特性,选择玻璃微珠为回归反射单元,并确定器件为开放型结构。文章理论分析了发生定向回归反射时玻璃微珠折射率对回归反射光线的影响,为定向增强开放型结构回反射器件回归反射性能,建立了玻璃微珠结构单元,通过仿真1.93、2.0和2.2三种折射率玻璃微珠在两种基底（反射率为10%的普通基底和反射率为99%的高反射基底）上回归反射性能的大小,分析了基底反射率对开放型微结构器件回归反射性能的影响。结果表明:基底反射率可以定向增强回反射微结构器件的回归反射性能,且1.93折射率玻璃微珠具有较好的定向回归反射性能。通过镀制光学薄膜来获得高反射率基底,根据材料光学特性筛选合理的薄膜材料,选择了Ti3O5和Si O2作为高低折射率介质材料,Al为金属材料。基于光学薄膜理论,借助膜系设计软件设计了金属+介质结构膜系,制备了高反射率光学薄膜基底。并在基底薄膜制备过程中,对影响薄膜性能的各项工艺参数进行了优化。最后选用1.93折射率玻璃微珠,利用撒珠法在两种基底上制备了定向增强回反射微结构器件。借助SEM表征回反射器件表面微观结构,分析导致回归反射性能降低的主要因素。针对玻璃微珠不均匀现象,采用旋涂法制备定向回反射微结构器件,并对制备工艺进一步优化改。测试结果表明:基底反射率可以定向增强回反射微结构器件回归反射性能;在高反射率光学薄膜基底上制备的回反射微结构器件在光线垂直入射时回归反射率为46.2%,是普通基底的3.6倍;当入射角增大至30°时,回归反射率为25.5%,而普通基底回归反射率为零;实际结果虽低于仿真结果,但在整体上变化一致,可以满足模拟系统回反射镜对808nm半导体激光器的要求。
李箕琛[10]（2020）在《铝合金基底银系高反射膜的设计制备与性能研究》文中研究指明铝合金基材在新时代科技高速发展的背景下有着广泛的应用,其高反射特性作为主要的镜面材料在军事打击、民用监测方面发挥着显着的优势。但铝合金材料因加工后存在刀纹导致表面粗糙度比较大,一定程度上影响了光学效果,且在可见光到红外范围反射率不如银,要制造反射率更高的光学系统,考虑在铝合金6061表面沉积高反射复合银膜以提高反射率。为了达到合适的反射率指标,对不同表面质量的基底进行银系高反射膜的沉积,以反馈铝合金加工的指标;同时为了提高反射率效果,在传统的电子束蒸发制备工艺的基础上,对银膜沉积完成后采用了Ar+轰击微加工银膜表面的方式以平整刀纹带来的凸起晶粒。本文通过光学设计软件,设计了不同的高反射膜系进行仿真对比,分析了各膜层厚度、电介质膜光学性能、倾斜入射给反射率效果带来的影响。对反射率最优的设计采用电子束蒸发的方式进行了制备。检测了不同沉积和轰击条件下各基底样本的表面粗糙度、表面晶粒形貌和反射率情况,并对其原理进行了深入分析。通过反射率与晶粒形貌等的对比分析,发现未轰击时,蒸发速率高的银系膜反射率更高,Ar+轰击银膜表面可以起到平滑表面晶粒,但同时会凸显基底表面的刀纹,此两者对反射率的效果是矛盾的。其改善效果受制于银的蒸发速率,Ar+轰击仅对速率为15?/s的银系高反射膜存在明显的反射率改善。同时反射率要求对铝合金的加工要求比较宽容,表面粗糙度为0.029μm的样本已经能满足反射率要求。
二、激光高反射膜的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、激光高反射膜的研究（论文提纲范文）
（1）离子束溅射沉积多波长激光薄膜研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 多波长激光薄膜研究进展 |
| 1.2.1 宽带激光腔镜反射薄膜发展现状 |
| 1.2.2 多谱段非线性激光晶体减反薄膜发展现状 |
| 1.3 氧化物薄膜国内外研究进展 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 多波长激光薄膜研究现状分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 氧化物薄膜光学常数精确表征及相关性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于一介声子耦合的介电常数能带方程 |
| 2.2.1 光学常数色散物理模型 |
| 2.2.2 基于能带结构的光学常数物理模型 |
| 2.2.3 基于声子特性的光学常数模型 |
| 2.3 薄膜光学常数反演计算方法 |
| 2.4 光学常数精确表征模型研究及改进 |
| 2.4.1 Ta_2O_5 薄膜材料光学常数表征 |
| 2.4.2 HfO_2 薄膜材料光学常数表征 |
| 2.4.3 Ta_2O_5与HfO_2 薄膜带边特性分析 |
| 2.4.4 薄膜宽波段光学常数表征 |
| 2.5 基于相关性原理的薄膜特性表征方法 |
| 2.5.1 相关性原理 |
| 2.5.2 离子束溅射薄膜特性相关性研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 氧充量对离子束溅射氧化物薄膜特性影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ta_2O_5 薄膜性能研究 |
| 3.2.1 不同起始材料Ta_2O_5 薄膜的制备 |
| 3.2.2 氧气流量对Ta_2O_5 薄膜光学性能的影响 |
| 3.2.3 氧气流量对Ta_2O_5 薄膜应力特性的影响 |
| 3.3 HfO_2 薄膜性能研究 |
| 3.3.1 不同起始材料HfO_2 薄膜的制备 |
| 3.3.2 氧气流量对HfO_2 薄膜光学特性的影响 |
| 3.3.3 氧气流量对HfO_2 薄膜应力特性的影响 |
| 3.4 SiO_2 薄膜性能研究 |
| 3.4.1 SiO_2 薄膜的制备 |
| 3.4.2 氧气流量对SiO_2 薄膜光学特性的影响 |
| 3.4.3 氧气流量对SiO_2 薄膜微结构特性的影响 |
| 3.4.4 氧气流量对SiO_2 薄膜的应力特性的影响 |
| 3.5 Al_2O_3 薄膜性能研究 |
| 3.5.1 Al_2O_3 薄膜的制备 |
| 3.5.2 氧气流量对Al_2O_3 薄膜光学和能带特性的影响 |
| 3.5.3 氧气流量对Al_2O_3 薄膜应力特性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 离子束溅射氧化物薄膜后处理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 后处理方法研究 |
| 4.2.1 退火后处理方法 |
| 4.2.2 热等静压后处理方法 |
| 4.3 退火对Ta_2O_5 薄膜性能影响研究 |
| 4.3.1 退火对Ta_2O_5 薄膜光学常数的影响 |
| 4.3.2 退火对Ta_2O_5 薄膜能带特性的影响 |
| 4.3.3 退火对Ta_2O_5 薄膜微结构特性的影响 |
| 4.3.4 退火对Ta_2O_5 薄膜力学特性的影响 |
| 4.4 退火对TiO_2 薄膜性能影响研究 |
| 4.4.1 退火对TiO_2 薄膜光学常数的影响 |
| 4.4.2 退火对TiO_2 薄膜应力特性的影响 |
| 4.4.3 退火对TiO_2 薄膜微结构特性的影响 |
| 4.5 热等静压和退火后处理方法对比研究 |
| 4.5.1 热等静压和退火对Ta_2O_5 薄膜特性的影响 |
| 4.5.2 热等静压和退火对HfO_2 薄膜特性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 超宽带高反射薄膜设计与制备研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宽带反射镜面形和吸收调控设计 |
| 5.2.1 低面形畸变宽带反射镜设计方法 |
| 5.2.2 基于吸收损耗控制的超宽带高反射薄膜设计 |
| 5.3 低面形畸变宽带反射镜制备实验 |
| 5.3.1 多层膜制备及光学性能测试 |
| 5.3.2 面形精度测试 |
| 5.4 超宽带反射镜的制备及性能测试 |
| 5.4.1 超宽带反射镜薄膜的设计 |
| 5.4.2 超宽带反射镜薄膜的制备及后处理 |
| 5.4.3 超宽带反射镜薄膜光谱测试 |
| 5.4.4 超宽带反射镜薄膜吸收损耗测试 |
| 5.4.5 超宽带反射镜薄膜面形精度测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 多谱段晶体减反射薄膜设计与制备研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 磷锗锌晶体特性 |
| 6.3 激光损伤的抑制 |
| 6.3.1 激光作用下温度场分布计算 |
| 6.3.2 高抗激光损伤减反射薄膜设计 |
| 6.4 ZGP晶体减反射薄膜制备 |
| 6.4.1 ZGP晶体表面处理 |
| 6.4.2 多谱段减反射薄膜制备 |
| 6.5 ZGP晶体减反膜测试 |
| 6.5.1 ZGP晶体镀膜光谱性能测试 |
| 6.5.2 ZGP晶体镀膜元件损伤测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）1064nm高能激光反射膜的制备及其形变分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 激光高反膜的研究现状 |
| 1.2.1 提高激光薄膜激光损伤阈值的方法 |
| 1.2.2 薄膜残余应力研究进展 |
| 1.2.3 薄膜应力仿真分析 |
| 1.2.4 薄膜残余应力控制 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 薄膜制备与性能表征 |
| 2.1 光学薄膜制备 |
| 2.1.1 热蒸发沉积 |
| 2.1.2 离子束辅助沉积 |
| 2.2 光谱性能表征 |
| 2.3 抗激光性能表征 |
| 2.4 薄膜应力表征 |
| 3 高反膜的设计与优化 |
| 3.1 膜系设计理论 |
| 3.1.1 单层介质膜 |
| 3.1.2 多层介质膜 |
| 3.1.3 多层介质高反膜 |
| 3.2 薄膜材料的选择 |
| 3.3 激光高反膜的设计 |
| 3.3.1 膜料对高反膜特性的影响 |
| 3.3.2 膜系对高反膜特性的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 膜-基体系应力建模及仿真 |
| 4.1 膜-基结构应力理论 |
| 4.1.1 膜-基结构的热应力 |
| 4.1.2 薄膜的本征应力 |
| 4.2 热应力的分布及其对元件面形的影响 |
| 4.3 残余应力的分布及其对元件面形的影响 |
| 4.4 高反膜残余应力对元件面形影响仿真 |
| 4.5 小结 |
| 5 1064nm高能激光反射膜的制备及性能 |
| 5.1 薄膜制备工艺 |
| 5.2 单层膜的光学常数和应力分析 |
| 5.3 高反膜光学特性及应力分析 |
| 5.3.1 基底面形对高反膜面形影响 |
| 5.3.2 膜料和膜系对高反膜面形影响 |
| 5.4 离子束辅助沉积高反膜 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（3）大口径镜面高反射膜制备及面形控制技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外大口径反射膜制备及面形控制技术研究 |
| 1.2.2 国内研究大口径反射膜制备及面形控制技术研究 |
| 1.3 课题主要工作 |
| 1.3.1 主要研究内容及重点 |
| 1.3.2 课题研究方案 |
| 1.3.3 论文章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 薄膜应力理论研究及有限元法概述 |
| 2.1 薄膜应力的分类 |
| 2.2 薄膜应力的产生机制 |
| 2.2.1 热应力 |
| 2.2.2 本征应力 |
| 2.3 薄膜应力测试方法 |
| 2.4 有限元方法概述 |
| 2.4.1 有限元法介绍 |
| 2.4.2 有限元分析工具Ansys |
| 2.5 本章小结 |
| 3 反射镜设计及面形形变仿真分析 |
| 3.1 反射镜轻量化模型设计 |
| 3.1.1 反射镜材料的选取 |
| 3.1.2 反射镜的结构支撑方式设计 |
| 3.1.3 反射镜背部结构选择 |
| 3.1.4 反射镜轻量化孔型的选择 |
| 3.1.5 反射镜尺寸的确定 |
| 3.2 反射镜面形处理方法 |
| 3.2.1 Zernike多项式简介 |
| 3.2.2 Zernike多项式系数求解 |
| 3.2.3 重力、温升模型的面形变形分析 |
| 3.2.4 添加薄膜应力的综合集成有限元模型的面形形变分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 热蒸发制备大口径Al膜的膜厚均匀性分析 |
| 4.1 膜厚的理论分布 |
| 4.2 面蒸发源的旋转平面夹具模型与仿真分析 |
| 4.3 Al膜在旋转平面夹具模型与仿真分析 |
| 4.4 膜厚均匀性的修正方式 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 金属高反射膜制备工艺及检测技术 |
| 5.1 薄膜制备工艺及检测技术 |
| 5.1.1 实验设备及操作流程简介 |
| 5.1.2 主要检测技术和设备 |
| 5.1.3 实验材料选取 |
| 5.2 Al高反射膜镀制工艺及特性测试 |
| 5.2.1 单层Al高反射膜镀制工艺及反射率测试 |
| 5.2.2 SiO_2保护层的Al高反射膜镀制工艺及反射率测试 |
| 5.3 Ag高反射膜镀制工艺及特性测试 |
| 5.3.1 附着力测试方法 |
| 5.3.2 单层Ag高反射膜镀制工艺及附着力测试 |
| 5.3.3 Cr过渡层的Ag高反射膜镀制工艺及附着力测试 |
| 5.3.4 Al_2O_3过渡层的Ag高反射膜镀制工艺及附着力测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（4）多波段全介质高反射薄膜的设计与制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多波段光谱性能研究 |
| 1.2.2 高反膜激光防护性能研究 |
| 1.2.3 大口径薄膜应力研究 |
| 1.3 课题的主要工作 |
| 1.3.1 研究的主要内容 |
| 1.3.2 总体的研究思路 |
| 1.4 章节安排 |
| 2 薄膜的制备工艺及性能表征 |
| 2.1 实验设备及方法 |
| 2.2 薄膜制备的基本工艺 |
| 2.3 膜厚监控 |
| 2.3.1 光电极值法 |
| 2.3.2 石英晶振法 |
| 2.4 薄膜性能表征 |
| 2.4.1 光学常数表征 |
| 2.4.2 光谱性能表征 |
| 2.4.3 应力表征 |
| 2.4.4 抗激光损伤性能表征 |
| 2.5 小结 |
| 3 薄膜体系的热应力建模研究 |
| 3.1 双层膜结构热应力建模 |
| 3.2 HfO_2/SiO_2双层膜的热应力分析 |
| 3.2.1 理论计算结果 |
| 3.2.2 实验结果及分析 |
| 3.3 多层膜体系的应力分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 单波段激光高反膜的设计与制备 |
| 4.1 单层膜基础实验研究 |
| 4.1.1 膜料优选 |
| 4.1.2 薄膜特性分析 |
| 4.2 500nm～650nm波段高反膜研究 |
| 4.2.1 膜系结构设计 |
| 4.2.2 薄膜制备 |
| 4.2.3 应力特性分析 |
| 4.3 808nm高反膜研究 |
| 4.3.1 膜系设计 |
| 4.3.2 薄膜制备 |
| 4.3.3 应力特性分析 |
| 4.4 1064±40nm波段高反膜研究 |
| 4.4.1 多层膜内的电场强度分布 |
| 4.4.2 基于电场强度优化的膜系设计 |
| 4.4.3 薄膜制备 |
| 4.4.4 应力特性分析 |
| 4.4.5 抗激光损伤性能 |
| 4.5 小结 |
| 5 多波段高反膜的设计与制备 |
| 5.1 基础实验研究 |
| 5.1.1 初始膜系设计 |
| 5.1.2 薄膜制备 |
| 5.1.3 薄膜的应力特性 |
| 5.1.4 抗激光损伤性能 |
| 5.2 Φ220mm样品制备及其性能 |
| 5.2.1 膜系优化 |
| 5.2.2 Φ220mm薄膜样品制备 |
| 5.2.3 抗激光损伤性能 |
| 5.2.4 应力特性分析 |
| 5.3 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（5）反射式相位匹配原理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 非线性光学的简介 |
| 1.3 常用的非线性相位匹配方法 |
| 1.3.1 双折射相位匹配 |
| 1.3.2 准相位匹配原理 |
| 1.3.3 腔相位匹配原理 |
| 1.3.4 菲涅尔相位匹配原理 |
| 1.4 论文主要内容 |
| 第二章 反射式相位匹配原理的研究与产生二次谐波的计算模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 反射式相位匹配技术的基本原理 |
| 2.2.1 “高反膜-非线性晶体-高反膜”平板状三明治结构谐振腔 |
| 2.2.2 反射式相位匹配原理的波矢匹配 |
| 2.3 在非线性晶体中产生倍频光的计算模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 金属材料作为高反射膜对倍频光强度的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 金属材料作为高反射膜的优势 |
| 3.3 金属材料作为高反射膜产生倍频光的实验结果与分析 |
| 3.3.1 实验方法 |
| 3.3.2 实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多层介质层作为高反射膜对倍频光强度的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多层介质膜的优势和劣势 |
| 4.2.1 多层介质膜的优势 |
| 4.2.2 多层介质膜的劣势 |
| 4.3 多层介质层作为高反射膜产生倍频光的实验结果分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 今后工作的展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（6）脉冲运转Fe:ZnSe中红外激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 中红外激光产生方式分析 |
| 1.2.1 基于非线性频率变换激光器 |
| 1.2.2 半导体激光器 |
| 1.2.3 气体激光器 |
| 1.2.4 固体激光器 |
| 1.3 Fe:ZnSe激光器研究进展 |
| 1.3.1 连续运转Fe:ZnSe激光器 |
| 1.3.2 长脉冲Fe:ZnSe激光器 |
| 1.3.3 增益开关Fe:ZnSe激光器 |
| 1.3.4 Q开关及其他Fe:ZnSe激光器 |
| 1.4 国内外进展分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 Fe:ZnSe晶体基本特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Fe:ZnSe晶体物理及光谱特性研究 |
| 2.2.1 Fe:ZnSe晶体物理特性研究 |
| 2.2.2 Fe:ZnSe晶体吸收光谱研究 |
| 2.2.3 Fe:ZnSe晶体发射光谱研究 |
| 2.3 Fe:ZnSe晶体温度分布特性研究 |
| 2.3.1 Fe:ZnSe晶体热模型的建立 |
| 2.3.2 单脉冲泵浦晶体温度场研究 |
| 2.3.3 重复频率脉冲泵浦晶体温度场研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 脉冲Fe:ZnSe激光器速率方程理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Fe:ZnSe激光器运转机制研究 |
| 3.3 长脉冲Fe:ZnSe激光器速率方程研究 |
| 3.3.1 长脉冲Fe:ZnSe激光器速率方程的建立 |
| 3.3.2 腔内光子数密度分析 |
| 3.4 增益开关Fe:ZnSe激光器速率方程研究 |
| 3.4.1 脉冲建立过程 |
| 3.4.2 粒子数反转特性 |
| 3.4.3 最大光子数密度 |
| 3.4.4 激光脉冲建立时间 |
| 3.4.5 激光脉冲宽度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 长脉冲Fe:ZnSe激光器实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 长脉冲Fe:ZnSe激光器泵浦源研究 |
| 4.2.1 Er:YAG与 Cr,Er:YAG晶体物理及光谱特性研究 |
| 4.2.2 氙灯泵浦的Cr,Er:YAG,Er:YAG激光器研究 |
| 4.3 Cr,Er:YAG激光泵浦的Fe:ZnSe激光器研究 |
| 4.3.1 Cr,Er:YAG激光泵浦的Fe:ZnSe激光器实验装置 |
| 4.3.2 谐振腔设计与分析 |
| 4.3.3 Cr,Er:YAG激光泵浦的Fe:ZnSe激光器实验结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 增益开关Fe:ZnSe激光器实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 增益开关Fe:ZnSe激光器泵浦源研究 |
| 5.2.1 ZGP OPO研究 |
| 5.2.2 Ho,Pr:LLF激光器研究 |
| 5.3 室温运转ZGP OPO泵浦的Fe:ZnSe激光器研究 |
| 5.3.1 室温运转ZGP OPO泵浦的Fe:ZnSe激光器实验装置 |
| 5.3.2 室温运转ZGP OPO泵浦的Fe:ZnSe激光器实验结果与分析 |
| 5.4 低温运转ZGP OPO泵浦的Fe:ZnSe激光器研究 |
| 5.4.1 低温运转ZGP OPO泵浦的Fe:ZnSe激光器实验装置 |
| 5.4.2 低温运转ZGP OPO泵浦的Fe:ZnSe激光器实验结果与分析 |
| 5.5 低温运转Ho,Pr:LLF激光泵浦的Fe:ZnSe激光器研究 |
| 5.5.1 低温运转Ho,Pr:LLF激光泵浦的Fe:ZnSe激光器实验装置 |
| 5.5.2 低温运转Ho,Pr:LLF激光泵浦的Fe:ZnSe激光器实验结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）储存和使用过程中污染对镀膜元件性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 激光薄膜概述 |
| 1.3.1 电子束蒸发沉积法 |
| 1.3.2 离子束辅助沉积法 |
| 1.3.3 离子束溅射法 |
| 1.4 本论文的研究意义和主要研究内容 |
| 第二章 应用环境对镀膜元件的污染效应 |
| 2.1 污染物的分类 |
| 2.2 污染物的起源 |
| 2.2.1 激光系统的运行环境 |
| 2.2.2 人员的活动 |
| 2.2.3 零件的生产加工和运输过程 |
| 2.3 元件受污染的过程 |
| 2.3.1 污染物的传播 |
| 2.3.2 污染物的吸附 |
| 2.4 污染物对元件性能的影响 |
| 2.4.1 污染物引起的损伤分析 |
| 2.4.2 污染物引起的散射分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 镀膜元件光学参数检测手段 |
| 3.1 现有的高精度薄膜反射率检测方法 |
| 3.1.1 谐振腔精细度反射率测量法 |
| 3.1.2 谐振腔损耗比较反射率测量法 |
| 3.1.3 光腔衰荡反射率测量法 |
| 3.2 吸收测量方法的比较 |
| 3.2.1 激光量热法 |
| 3.2.2 热透镜技术 |
| 3.2.3 光热偏转技术 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 真空环境污染对光学薄膜性能的影响 |
| 4.1 实验样品的制备 |
| 4.2 实验仪器和实验方法 |
| 4.3 薄膜样品光学性能及其表面污染分析 |
| 4.4 样品表面污染分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验室环境污染对光学薄膜性能的影响 |
| 5.1 实验薄膜样品准备 |
| 5.2 实验方法和仪器 |
| 5.3 镀膜元件表面光学性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）共体光学元件表面高反膜的磁控溅射制备实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 薄膜的制备方法 |
| 1.2.1 高反射膜的制备方法 |
| 1.2.2 零件内壁薄膜的制备方法 |
| 1.3 物理气相沉积(PVD)薄膜厚度分布模型的研究 |
| 1.4 薄膜的表征方法 |
| 1.4.1 平面上薄膜的表征方法 |
| 1.4.2 空间曲面上薄膜的表征方法 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 1.5.1 目前存在的问题 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 基于平面基底的磁控溅射制备高反射膜研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 沉积设备介绍、反射率检测设备介绍及薄膜材料选择 |
| 2.3 平面基底表面特性对镀膜前后反射性能的影响 |
| 2.3.1 平面基底粗糙度与镀膜前后反射性能关系的理论研究 |
| 2.3.2 平面基底粗糙度与镀膜前后反射性能关系的实验研究 |
| 2.4 磁控溅射工艺参数对沉积速率的影响 |
| 2.5 磁控溅射工艺参数对反射率的影响 |
| 2.5.1 功率对银膜反射率的影响 |
| 2.5.2 气压对银膜反射率的影响 |
| 2.6 空气腐蚀对银膜反射率的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于四面共体元件的试镀件设计与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 外部框架的结构尺寸设计 |
| 3.3 平面基底形状与尺寸的选择 |
| 3.4 支撑柱的位置优化和结构设计 |
| 3.4.1 支撑柱的位置优化 |
| 3.4.2 支撑柱结构参数计算 |
| 3.5 平面基底逼近自由曲面基底的形状拟合误差评定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 四面共体元件表面高反射膜厚度均匀性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 薄膜厚度对反射率的影响 |
| 4.2.1 银膜厚度对反射率影响的实验研究 |
| 4.2.2 银膜厚度对反射率影响的理论研究 |
| 4.3 磁控溅射沉积速率分布模型的建立 |
| 4.3.1 磁控溅射沉积速率分布模型 |
| 4.3.2 磁控溅射沉积速率分布模型的修正 |
| 4.4 四面共体元件反射膜均匀性的分析 |
| 4.4.1 平面靶镀制四面共体元件反射膜均匀性分析 |
| 4.4.2 圆柱靶镀制四面共体元件反射膜均匀性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文及专利 |
| 附件1 |
| 附件2 |
（9）定向增强回反射微结构器件的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 定向回归反射器件核心单元 |
| 1.1.1 玻璃微珠 |
| 1.1.2 微棱镜 |
| 1.2 定向回反射器件的分类及结构 |
| 1.2.1 玻璃微珠型回反射器件 |
| 1.2.2 微棱镜型回反射器件 |
| 1.2.3 两种定向回反射器件对比 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 定向回反射微结构器件的发展概况 |
| 1.3.2 国内外微珠回归反射理论研究概况 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第2章 玻璃微珠定向回归反射理论基础及光学仿真 |
| 2.1 玻璃微珠光学路径 |
| 2.2 软件仿真 |
| 2.2.1 基底反射率对结构单元回归性能的模拟 |
| 2.2.2 基底反射率对回归反射光线的模拟 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 高反射光学薄膜基底的研究 |
| 3.1 光学薄膜基础理论 |
| 3.1.1 多层膜理论计算 |
| 3.1.2 金属+介质结构反射膜 |
| 3.2 膜系设计 |
| 3.2.1 基底技术指标 |
| 3.2.2 薄膜材料 |
| 3.2.3 薄膜材料光学常数的拟合 |
| 3.2.4 膜系设计方案 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 高反射基底薄膜的制备与测试 |
| 4.1 镀膜设备简介 |
| 4.2 薄膜材料制备工艺的研究 |
| 4.2.1 沉积技术的研究 |
| 4.2.2 沉积真空度的研究 |
| 4.2.3 基底温度 |
| 4.2.4 膜厚控制 |
| 4.3 薄膜制备工艺流程 |
| 4.3.1 基片处理 |
| 4.3.2 膜料预处理和预熔 |
| 4.3.3 薄膜制备工艺 |
| 4.4 基底光谱及环境测试 |
| 4.4.1 光谱测试 |
| 4.4.2 环境测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 定向回反射微结构器件的制备与分析 |
| 5.1 实验准备 |
| 5.1.1 玻璃微珠的选择 |
| 5.1.2 粘结层物质的选择 |
| 5.1.3 回归反射性能测试系统的研究 |
| 5.2 回反射器件的制备与测试分析 |
| 5.2.1 撒珠法制备 |
| 5.2.2 制备工艺的优化 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结 |
| 6.1 主要工作说明 |
| 6.2 创新点说明 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的成果 |
| 致谢 |
（10）铝合金基底银系高反射膜的设计制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景和意义 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 银系高反射膜的研究进展 |
| 1.2.1 膜系结构研究 |
| 1.2.2 镀膜参数研究 |
| 1.2.3 腐蚀性能研究 |
| 1.2.4 国内外文献综述简析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 银系高反射膜的设计与优化仿真 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光学薄膜反射理论 |
| 2.2.1 光在介质界面上的反射率特性 |
| 2.2.2 金属膜增反射原理 |
| 2.3 膜层材料的选择 |
| 2.4 膜层结构设计与仿真优化 |
| 2.4.1 Tfcalc光学设计仿真软件的介绍 |
| 2.4.2 环境参数的设定 |
| 2.4.3 银膜厚度仿真分析 |
| 2.4.4 银系高反射膜的设计与优化仿真 |
| 2.4.5 电介质膜厚度微调仿真 |
| 2.4.6 电介质光学参数的影响仿真 |
| 2.4.7 波长与入射角的影响仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 银系高反射膜制备实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 镀膜基底的制备 |
| 3.3 镀膜设备与材料 |
| 3.3.1 镀膜设备 |
| 3.3.2 镀膜材料 |
| 3.4 高反射银膜的制备 |
| 3.4.1 实验设计 |
| 3.4.2 镀膜前工作准备 |
| 3.4.3 制备工艺流程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 银系高反射膜的性能检测与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面形貌与晶粒表征 |
| 4.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 4.2.2 沉积速率与Ar+轰击对银膜晶粒的影响 |
| 4.2.3 铝合金基底银膜沉积生长分析 |
| 4.3 表面粗糙度检测分析 |
| 4.3.1 3D表面光学表面轮廓仪 |
| 4.3.2 沉积速率与Ar+轰击对银膜表面粗糙度的影响 |
| 4.3.3 沉积速率与Ar+轰击对增反射银膜表面粗糙度的影响 |
| 4.3.4 膜厚与刀纹情况分析 |
| 4.4 反射率测量与分析 |
| 4.4.1 UH4150分光光度计 |
| 4.4.2 银膜反射率结果与分析 |
| 4.4.3 增反射复合银膜反射率结果与分析 |
| 4.4.4 银膜腐蚀情况分析 |
| 4.5 Ar+轰击影响分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、激光高反射膜的研究（论文参考文献）
- [1]离子束溅射沉积多波长激光薄膜研究[D]. 王利栓. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]1064nm高能激光反射膜的制备及其形变分析[D]. 李阳. 西安工业大学, 2021(02)
- [3]大口径镜面高反射膜制备及面形控制技术[D]. 樊彦峥. 西安工业大学, 2021
- [4]多波段全介质高反射薄膜的设计与制备[D]. 师云云. 西安工业大学, 2021(02)
- [5]反射式相位匹配原理的研究[D]. 戚仕斌. 南京邮电大学, 2020(03)
- [6]脉冲运转Fe:ZnSe中红外激光器的研究[D]. 李英一. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [7]储存和使用过程中污染对镀膜元件性能影响的研究[D]. 许彬. 电子科技大学, 2020(01)
- [8]共体光学元件表面高反膜的磁控溅射制备实验研究[D]. 毛立阳. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [9]定向增强回反射微结构器件的研究[D]. 马国俊. 长春理工大学, 2020(01)
- [10]铝合金基底银系高反射膜的设计制备与性能研究[D]. 李箕琛. 哈尔滨工业大学, 2020(01)