国家自然科学基金(61378050)
- 作品数：39 被引量：87H指数：5
- 相关作者：苏俊宏徐均琪杨利红葛锦蔓韩锦涛更多>>
- 相关机构：西安工业大学南京理工大学中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目陕西省教育厅科研计划项目更多>>
- 相关领域：理学电子电信机械工程一般工业技术更多>>
- 钛酸镧薄膜的制备及工艺优化被引量：3
- 2015年
- 为了获得制备钛酸镧(LaTiO3)薄膜的最优工艺条件,采用电子束热蒸发技术在K9基底上制备了单层LaTiO3激光薄膜。研究了不同工艺条件对LaTiO3薄膜激光损伤特性的影响。研究结果表明,对LaTiO3薄膜激光损伤阈值(laser-induced damage threshold,LIDT)影响最大的工艺条件是沉积温度,其次是工作真空度,最后是蒸发束流。获得了制备单层LaTiO3激光薄膜的最优工艺条件:沉积温度175℃、工作真空度2.0×10-2 Pa、蒸发束流120mA(8keV);证明了最优工艺下制备的LaTiO3薄膜具有良好的激光损伤特性、稳定性以及重复性,所制备LaTiO3薄膜的激光损伤阈值为16.9J/cm2(1 064nm,10ns)。
- 杭良毅徐均琪程耀进苏俊宏
- 关键词：激光损伤
- 激光薄膜的设计与制备被引量：5
- 2014年
- 目的研究激光薄膜的膜系结构及提高激光损伤阈值的制备工艺。方法基于场强优化分布，设计Si基底上3～5μm增透、1064nm截止的激光薄膜，对镀后的薄膜进行激光辐照处理和真空退火处理，分析薄膜的相关性能。结果薄膜内部不同的场强分布会对其激光损伤特性产生不同的影响。在满足光学性能的情况下．采用适当的膜系结构，使膜层／膜层界面处的电场强度降低，或者使最大电场强度存在于激光损伤阈值较高的材料中．可有效提高整个膜系的激光损伤阈值。采用激光辐照处理和真空退火处理，也可以提高薄膜的激光损伤阈值。结论经过优化设计、激光辐照和真空退火处理，最终可使Si基底上红外减反薄膜的激光损伤阈值提高到6．2J／cm^2。
- 徐均琪郭芳苏俊宏邹逢
- 关键词：激光损伤阈值退火
- 激光辐照熔石英结构化表面热力学数值研究被引量：1
- 2022年
- 为进一步提升结构化表面光学元件的抗激光损伤性能,采用有限元分析法建立了1064 nm脉冲激光辐照熔石英周期性多孔表面的数值分析模型,计算了不同脉冲及结构参数,周期性表面温度场分布和热致应力场分布,研究了熔融相变前激光辐照的热力学过程。研究结果表明:多孔周期性结构表面的最大热致应力与其最大温度不存在依赖关系,熔石英周期性结构表面的激光损伤性能不仅与激光的脉宽有关,还与自身的结构参数有关。兼顾特定的光学特性,通过优化结构参数可以调控周期性结构表面光学元件的热场分布及热致应力场分布,从而进一步提升这类光学元件的抗激光损伤能力。
- 李媛苏俊宏徐均琪杨国梁
- 关键词：热力学热效应激光辐照有限元法
- 室温下反应磁控溅射沉积氧化钛薄膜光学性能和力学性能研究被引量：1
- 2016年
- 目的通过对比不同溅射功率和氧气分压下氧化钛薄膜性能的变化规律,分析其力学性能和光学性能的关系。方法在室温条件下,采用直流反应磁控溅射技术在K9玻璃基底上沉积TiO_2薄膜,通过紫外可见红外分光光度计和椭偏仪对薄膜的光学特性进行分析,通过微纳米压痕技术对薄膜的力学性能进行表征。结果在给定工艺参数范围内,薄膜的光学折射率与纳米硬度和弹性模量正相关,随着溅射靶功率的增大,所制备薄膜的折射率、纳米硬度和弹性模量随之增大,而薄膜的光学带隙则随着溅射功率的增大而下降。同时,O_2流量对薄膜的光学性能和力学性能的影响更明显,在较低O_2流量条件下(Q(Ar)/Q(O_2)=10/1),所制备薄膜的折射率减小而光学带隙变大,随着O_2流量进一步减少(Q(Ar)/Q(O2)=20/1),薄膜的折射率增大而光学带隙减小,但薄膜的纳米硬度和弹性模量随O_2流量的减少而下降。结论磁控溅射沉积TiO_2薄膜的折射率与其光学带隙反向相关,而仅在适量氧气条件下所制备的薄膜的力学性能与光学特性有相关性。
- 惠迎雪王钊贺爱峰徐均琪
- 关键词：反应磁控溅射氧化钛薄膜折射率
- 周期性表面光学元件激光损伤阈值的拟合
- 2022年
- 光学元件的激光诱导损伤阈值是衡量其抗激光损伤能力的重要指标。周期性表面光学元件具有良好的光学特性,在高功率激光系统中也有着潜在的应用,准确测定其激光诱导损伤阈值尤为关键。本文分析了激光诱导损伤阈值不确定度的主要来源,建立了激光诱导损伤阈值不确定度的计算公式,给出了减小激光损伤阈值不确定度的处理方法。结果表明:当激光的标定光斑半径为400μm、误差为10μm、激光能量误差为5%时,能量密度引入的不确定度为0。则激光损伤阈值的不确定度主要来源为损伤几率不确定度和线性拟合不确定度。通过增加每一能量级的测量次数,可以进一步减小激光损伤阈值的不确定度。
- 李媛苏俊宏徐均琪杨利红杨国梁
- 关键词：光学元件不确定度
- 激光预处理对HfO_2薄膜损伤特性的影响被引量：10
- 2013年
- 研究了在1-on-1情况下,采用不同激光能量对HfO2薄膜进行预处理后,薄膜的光学特性、损伤阈值以及损伤形貌变化的机理。实验采用阈值能量的10%、30%、50%、70%对薄膜进行1-on-1预处理,经过预处理后的薄膜表面粗糙度平均从2.62nm降低到2.41nm。随着能量阶的提升,激光预处理后薄膜在1064nm处的透射率与预处理前相比均有所增大。激光损伤阈值先增后降,30%能量预处理的薄膜损伤阈值最高,达到了26.86J/cm2,增幅为56%。对比预处理前后的损伤形貌可知,30%能量预处理后薄膜在140mJ能量下,损伤深度由预处理前的98nm减小到了30nm,损伤斑个数由预处理前的5个减少到了预处理后的1个。实验结果表明:膜内杂质缺陷是导致HfO2薄膜阈值降低的因素,低能量的激光预处理薄膜有消除杂质缺陷,平整、固化膜层的作用,因而可以有效地提高薄膜的激光损伤阈值。
- 杨利红王涛苏俊宏韩锦涛
- 关键词：激光预处理粗糙度
- 激光诱导光学薄膜热致应力分析与仿真被引量：3
- 2019年
- 为了研究激光诱导下光学薄膜的热破坏和热致应力破坏过程,基于热传导理论、材料力学、热弹性力学等理论知识,建立激光诱导单层光学薄膜有源热传导方程和应力应变平衡方程的数学模型,运用积分变换法得到薄膜内温度和热应力的解析解。以SiO2薄膜、Al2O3薄膜和类金刚石(Diamond-Like Carbon,DLC)薄膜为例,利用MATLAB分别对其温度场和热致应力场进行计算和仿真。结果表明,不同薄膜由于热物性参数不同,其温度分布和热致应力分布也略有差异,三种薄膜均未发生热损伤,且SiO2薄膜和Al2O3薄膜也未发生热致应力损伤,但DLC薄膜可能发生热致应力损伤。
- 曹乾坤苏俊宏
- 关键词：光学薄膜热传导温度场
- 等离子体冲击波特征与薄膜损伤阈值关系研究被引量：3
- 2017年
- 激光损伤阈值是衡量光学元件性能的重要参数,而判别薄膜是否发生了损伤是准确测量薄膜激光损伤阈值的关键,因此研究薄膜损伤的判别方法具有重要意义。传统方法准确度低、操作复杂、人为因素影响大,提出了以等离子体冲击波压强特征为标准的判定薄膜损伤的新思路。以多种单层薄膜为例,搭建测试平台,利用传声器采集激光辐照薄膜产生的等离子体冲击波,将该数据与国标法测得的激光薄膜损伤阈值相对照,找到对应的等离子体冲击波压强阈值。实验表明,该方法判别速度快,操作简单,测试设备搭建方便,并可以实时监测,能够大大提高检测效率。
- 苏俊宏吕宁葛锦蔓
- 关键词：激光损伤激光诱导击穿激光薄膜
- 激光诱导植物叶绿素荧光寿命及光谱特性分析被引量：2
- 2018年
- 传统荧光光谱分析法虽能用于评估植物生理状况,但在植物遥感探测中该方法具有抗干扰性弱、待测数据量大的缺陷.针对此问题,提出一种荧光寿命成像技术,将植物荧光寿命及光谱信息结合,分析植物内在生理信息,实现了远距离、大范围精确测量植物生理状况.采用时间分辨测量法,用连续激光脉冲照射植物产生大量相同的荧光信号,同时不断改变探测器的启动延迟时间,得到完整的荧光信号,用解卷积法反演植物荧光寿命.对活体法国冬青植株的光谱信息与荧光寿命特性进行了研究,结果显示植物荧光寿命与叶绿素含量成线性关系,并且植物叶绿素含量在0.03~0.06 mg/cm^2这一特定范围,线性相关系数高达0.9051,比荧光光谱能更精确地反映植物叶绿素含量.
- 万文博苏俊宏
- 关键词：光谱学激光诱导荧光
- 辐照激光能量对SiO_2薄膜特性及结构的影响被引量：3
- 2014年
- 为了认识SiO2薄膜在激光辐照下的变化,本文以K9玻璃为基底,采用电子束热蒸发方法制备了SiO2薄膜,并将此组在相同实验条件下制备的薄膜加以不同能量的激光辐照,研究在激光辐照前后样片的透射率、折射率、消光系数、膜厚、表面形貌及激光损伤阈值(LIDT)的变化。结果表明,样片膜厚随激光能量的增加而减小,辐照激光能改善薄膜表面形貌,并使样片LIDT值提高,最终能使样片的LIDT值从16.96J/cm2提高至18.8J/cm2。
- 郭芳徐均琪苏俊宏党少坤基玛.格拉索夫
- 关键词：SIO2薄膜
