一、同步辐射与光学薄膜（论文文献综述）
夏盛强[1]（2021）在《毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的热应力研究》文中认为随着激光技术的发展,熔石英作为光学材料被大量应用于激光系统中,熔石英的抗损伤能力受到广泛关注。毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英会引起温升过程、热应力过程、致燃过程等一系列复杂的物理过程,毫秒脉冲激光与纳秒脉冲激光在时间上存在多种组合,在毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的过程中,不同脉冲延时会导致熔石英产生不同的损伤效果。因此,分析毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤过程有重要意义。本文针对毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英过程出现的温升及热应力变化进行了理论、仿真及实验研究。在理论研究方面,基于热传导方程、弹性力学理论和有限元法,模拟了毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英的物理过程。在仿真研究中,建立了毫秒-纳秒组合脉冲激光与熔石英相互作用温升模型及应力变化模型,从空间和时间两个角度研究了不同脉冲延时及不同激光能量密度条件下熔石英的热应力变化情况。在温度随时间变化的仿真研究中模拟了相变潜热物理过程,分析了在熔石英表面及内部的温度分布特点。同时分析了毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英径向应力、环向应力及轴向应力的变化规律。在实验研究方面,测量并分析了不同脉冲延时及不同激光能量密度条件下,毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英上表面中心点温升的变化过程,实时温度监测实验结果与仿真温度计算结果相吻合。通过采集温度随时间变化的实验数据,发现了峰值温度随脉冲延时及激光能量密度变化的规律。采用偏光应力仪对熔石英进行应力测试,讨论了毫秒-纳秒组合脉冲激光中脉冲延时及激光能量密度对熔石英应力的影响。利用金相显微镜获得熔石英损伤形貌,发现在熔石英上表面激光辐照边界附近出现热应力剥落现象。讨论了熔石英上表面损伤面积的增长规律,同时得到了毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的阈值。最终结合仿真结果与实验结果,阐述了毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英的热应力损伤机理。
孙诚[2]（2021）在《激光量热法测量光学元件吸收损耗的标定技术研究》文中研究说明现代的高功率激光系统要求使用具有优秀热物理性质的光学元件进行搭建,因此要继续发展高功率激光技术,需要进一步降低光学元件的吸收损耗以提升整套激光系统的性能。准确测量光学元件及其薄膜性能是改进元件的前提,在诸多测量方法中,激光量热法作为由国际标准化组织推荐的方法有着十分广泛的应用。本文着眼于激光量热法和吸收损耗这两个关键主题进行深入讨论,介绍了描述光学元件内部温度梯度分布的均匀温度模型和精确温度模型,并基于这两种模型提出了一种自动调节夹具;根据实际的实验条件搭建了激光量热测量平台,研究了该实验系统对石英材料光学元件吸收损耗的测量效果,并依次分析激光量热测量实验在实际开展中需要注意的一些问题。首先考虑光学元件的有限热导率、有限尺寸和跟外部环境的热交换等因素引入了精确温度模型,以此来描述受激光光束辐照的元件内部的精确温度场分布。通过使用精确温度模型进行分析讨论了基于光学元件的热导率、尺寸结构和激光辐照时间等因素优化最佳温度探测位置的方法;并通过这种方法提出了一种改进的被测光学元件样品夹具,使之能在实际的测量实验中进一步降低得到的吸收损耗值的误差。从激光量热系统的基本结构出发,研究了在实际实验中激光量热测量平台的搭建流程,提出在光路平台中调节光路和减小散射光影响的操作方法。基于惠斯通电桥原理设计了实验系统中所需的测温电桥,阐明了实用的温度传感器制作方法以及在其在测量系统中的装配方法。最后还介绍了所用的测量电路的设计思路与实现的功能,以及计算机端数据处理程序编写的一些设计要点。在理论分析与硬件实现的基础上,使用激光量热测温平台对石英材料的透明圆片在不同激光功率和加热时间的情况下进行量热实验。分析了在实验之前需要对环境影响进行处理的操作,并研究了实际实验中需要注意的操作要点。本文所使用的激光量热系统对光学元件的测量结果欠佳,经过分析主要是由于未能完全搭建好测温平台导致了严重的散射光影响,在以后的实验中需要进一步地完善量热系统。
赵迪[3]（2020）在《高能粒子辐射测量系统光谱分光元件的研究》文中提出随着航空航天事业的不断发展,研究者们逐渐开始关注空间高能粒子的相关特性,各种高能粒子探测器不断被研发出来,实现对高能粒子不同特性的测量。本课题所研究的高能粒子辐射测量系统依据切伦科夫辐射效应原理,应用紫外探测技术,实现对高能粒子的测量。光谱分光元件是高能粒子辐射测量系统中关键的元件,它会影响系统探测的准确度。为了满足高能粒子辐射测量系统的使用需求,本课题研究了一种光谱分光元件,该元件的前表面镀制了紫外滤光膜,该滤光膜使切伦科夫紫外光波段高反射,系统中其余波段的光减反射;对于系统来说前表面透射的光属于杂散光,会影响系统的测量精度,故在该元件的后表面镀制了吸收膜,以减少杂散光对系统的影响,提高信噪比。通过对比实验,选取Hf O2作为高折射率材料。采用全光谱拟合法确定了介质材料的光学常数,椭圆偏振法计算了Cr的光学常数。基于光学薄膜的设计及优化理论,在JGS1基底上完成了滤光膜和吸收膜的膜系设计。通过实验确定了薄膜制备的工艺参数。通过对滤光膜实验结果的测试分析,找到与理论设计产生偏差的原因,进一步优化薄膜的制备工艺。最终制备的滤光膜在200～270nm波段平均反射率为75.9%,在290～780nm波段平均反射率为1.42%,吸收膜在290～780nm波段平均吸收率为96.6%,满足系统的使用需求。
李若楠[4]（2020）在《极紫外波段定向介孔二氧化硅薄膜的制备及反射特性研究》文中认为在极紫外（EUV,5～40 nm）波段,由于光子能量已经大于大多数材料的带隙宽度,因而材料都表现出强烈的吸收性能。纳米级多层（ML）技术,通常由两种材料交替周期性叠加组成,利用光学干涉原理实现高效反射。但由于随波长的减小,所有材料的折射率接近于1,所以材料的光学对比度都很低。因此,在较短的波长（尤其是小于12 nm）如极紫外波段范围,可以实现光学应用的材料还很少。光子晶体是以周期性介电函数为特征的一类材料,在晶格的特定方向上产生光子带隙,即电磁波不能在一定波长范围内传播。光子带隙的位置主要由介质的折射率（或介电常数）和光子晶体的晶格参数决定。尽管在掠入射条件下工作相较于正常入射可以实现更高的反射率和带宽,但目前掠入射二维光子晶体还鲜有应用于极紫外领域。介孔分子筛薄膜材料具有高度有序的孔道,其孔径尺寸可在1.8～10 nm调节,可用于催化、吸附和化学传感等领域。此外,由于介孔孔道的周期性排列,介孔分子筛同时也具有优异的光子晶体性能。光子带隙（PBG）的波长通常与结构周期性相当,由于介孔分子筛光子晶体的晶格常数在几纳米到几十纳米之间,光子带隙将位于极紫外波段范围（5～40 nm）内。本文设计并制备了孔道垂直取向的介孔MCM-41二维光子晶体薄膜材料,分别从理论和实验两方面研究了薄膜在极紫外波段的反射特性。具体内容如下:1.首先以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板,ITO导电玻璃为基底,采用电化学辅助自组装（EASA）法制备孔道垂直定向的介孔MCM-41光子晶体薄膜。考察了不同工艺参数（沉积时间、沉积电压、硅源浓度、模硅比等）对薄膜渗透性、均匀性以及孔道定向性和有序性的影响。通过CV、FTIR、SEM、AFM、HRTEM、2D-SAXS等手段对薄膜的渗透性能、表面形貌、孔道有序性和定向性等进行了表征。结果表明,表面均匀光洁和孔道定向性好的垂直取向介孔二氧化硅薄膜材料的制备工艺条件为:当基底面积20×20 mm2时,硅源浓度,沉积电压,沉积时间分别为55 m M、-1.3 V、20～25 s范围;基底面积50×50 mm2时,硅源浓度,沉积电压,沉积时间分别为55 m M和75 m M、-1.3 V、20～25 s范围。2.采用传输矩阵法（transfer matrix method,TMM）通过Translight软件进行仿真计算上述结构的反射特性。结果表明,当入射角为0°～2°时,在5～11 nm波长范围内的反射率大于40%。随着入射角的增加,反射率显着增加。在7°时,5～11 nm波段的反射率可以达到93.5%以上,当入射角进一步增加（9°～15°）时,反射率几乎都达到100%（97.6%～99.8%）。此外,研究发现电磁波沿含有表面活性剂的介孔二氧化硅薄膜在圆柱孔内传播时反射率很低。3.采用同步辐射反射率计测试了制备的薄膜在5～11 nm区域的反射率。结果表明,在掠入射角2°,8.5 nm处反射率最高可达到80.4%,而且在5～11nm处反射率均稳定维持在75.6%以上,说明该薄膜可以在较宽的低波段范围内保持高反射率。但随着掠入射角的增加,反射率逐渐减小,当掠入射角增加到7°时,8.5 nm处的反射率峰值仍保持在50%以上,在7.5～11 nm范围内曲线较为平缓,说明在2～7°掠入射角范围内都可以实现高效反射。同时,可观察到表面活性剂脱除前的反射率远低于表面活性剂脱除后。与模拟结果相比,实验反射率明显降低,这是由于模拟中没有考虑虚部的影响,同时薄膜表面被认为完全光滑,而实际制得的薄膜反射率受表面质量影响较大,且随着入射角的增加会引起强吸收和散射从而导致反射率降低。对薄膜反射率特性影响最大的是薄膜的表面光洁程度,薄膜的厚度和均匀程度对薄膜反射率也有一定影响。
张铮辉[5]（2020）在《红外反射镜和透镜膜系设计及其空间电离辐射效应研究》文中指出本文利用OptiLayer软件,分别设计了两个中心波长为1064 nm的全介质膜反射镜和透镜,通过计算分析了反射镜和透镜光谱随介质膜厚和膜材折射率误差的变化规律。利用空间辐照效应模拟设备,对实际镀制的样品进行了 GEO轨道带电粒子辐照模拟试验,总结辐照后镜片光谱变化规律,并分析其机理。在膜系设计过程中,选择以石英玻璃和蓝宝石作为基底,以HfO2为高折射率材料,以SiO2为低折射率材料。经过设计和优化,最终增反膜系采用Air/2LH（LH）16/Sub周期结构,增透膜系采用“非λ/4-非λ/4”结构的双层膜方案。反射镜的理论反射率和透镜理论透过率都在90%以上,但对实际镀制样品的进行测量表明,实际样品的光谱要低于理论值。理论计算表明,当膜系中每层膜都具有相同的厚度误差时,反射镜和透镜的光谱曲线产生平移,膜厚增加光谱右移,反之左移;而当膜系内存在随机膜厚误差时,反射镜和透镜在1064 nm附件光谱不变,在其他波段光谱变化较复杂。当薄膜材料的折射率存在误差时,反射镜和透镜的光谱发生漂移,折射率增加,光谱右移,反之左移。对反射镜和透镜样品进行GEO轨道带电粒子15年注量辐照等效模拟试验表明,带电粒子辐照对HfO2/SiO2膜系的红外光谱影响很小。石英玻璃和蓝宝石基反射镜230 nm附近峰值反射率分别降低了 31%和26%。而两种基底透镜在紫外波段的透过率分别下降29%和13%。辐照后反射镜和透镜光谱的变化主要由材料辐照着色引起的,不同种类色心的数量决定了相应吸收带内光谱的变化。根据色心理论对透镜吸收光谱进行解析表明,辐照后石英玻璃基透镜存在206 nm、412 nm、245 nm和289 nm四个主要吸收峰,分别对应SiO2的E’心、NBOHC心、HfO2的Pb0和Pb1心。
徐百威[6]（2020）在《波前旋转和偏振色差对自适应光学系统校正能力的影响》文中研究说明在激光传输系统中,自适应光学系统是校正大气湍流的重要手段,是系统保持优良工作状态的保障。但是当激光传输系统的ATP系统旋转时,自适应光学系统不能在全旋转角度范围内按照预期效果校正像差,在某些方向上旋转时自适应光学系统的校正能力有下降的现象。本文就上述问题,从波前旋转和光学薄膜产生的偏振色差出发,研究系统校正能力下降的原因。本文分析了入射波前与光学系统间的相对旋转给波前探测和波前重构的精度带来的影响,发现随着夏克-哈特曼波前传感器的空间分辨率的提高,波前旋转带来的影响逐渐减小到可以接受的范围内,且对波前校正影响较小。随后将研究的重点转移到卡塞格林扩束系统和折叠镜中的光学薄膜产生的1319nm和589nm之间的偏振色差对自适应光学系统校正能力的影响。本文主要包含以下四部分内容:第一,介绍了自适应光学系统波前探测的基本原理。包括自适应光学系统的基本工作原理,夏克-哈特曼波前传感器的工作原理和Zernike模式法波前复原的基本原理。第二,详细介绍了偏振像差理论。首先介绍了光学薄膜产生偏振像差的原因,叙述了使用琼斯矩阵描述光学系统偏振信息的方法,介绍了琼斯矩阵的Pauli分解法和使用该方法得到的偏振像差的二阶展开式。然后介绍了琼斯矩阵的奇异值分解法,利用该方法能将琼斯光瞳分解为5个物理光瞳,提取出偏振像差中的畸变波前,有利于进行后续的波前分析,研究偏振效应产生的波前畸变给系统带来的影响。第三,探究了波前旋转给波前探测带来的影响。通过模拟夏克-哈特曼波前传感器探测旋转波前,分析了波前旋转时,夏克-哈特曼波前传感器探测到的像差成分的变化,波前探测精度和波前重构精度的变化。另外,分析了波前旋转对不同空间分辨率的夏克-哈特曼波前传感器的波前重构精度的影响。最后,分析了波前旋转对波前校正带来的影响。第四,分析了卡塞格林扩束系统和折叠镜产生的偏振色差。首先用琼斯矩阵描述了光学薄膜产生的偏振像差对振幅和相位的影响,然后使用奇异值分解法从琼斯光瞳中分离出波前光瞳,模拟哈特曼波前传感器对分离得到的标量波前进行波前探测和像差分析。分析了在卡塞格林扩束系统中由光学薄膜产生的1319nm和589nm之间的偏振色差,以及偏振色差带来的自适应光学系统校正能力的下降,并研究了偏振色差与光学系统F数之间的关系。然后分析了折叠镜产生的偏振像差,以及偏振像差中波前像差成分随光束发散角变化的情况。最后通过实验,测量分析了平面反射镜由于复杂膜系的偏振效应产生的可见光波段和1319nm之间的偏振色差。
葛城显[7]（2019）在《复杂微纳米表面与多体粒子的复合光散射特性研究》文中进行了进一步梳理复杂微纳米结构的光学特性研究在超材料设计和制备、空间光场调控等领域具有广泛的应用前景,也是当前研究热点课题之一。各类微纳米表面结构或膜系结构制备中表面微粗糙度或缺陷的存在对其光学特性会产生明显的影响,研究具有微缺陷的微纳米结构复合光散射特征,对微纳米膜系结构的设计、无损检测、光学操控和超材料研究的发展与应用具有重要的研究意义。本文主要研究了不同微纳米结构介质表面光场特性以及与单、双或者周期排布粒子,以及微纳表面镶嵌或者掩埋多层粒子的复合/差值场光散射特性,并且对金属纳米结构表面等离激元效应、含缺陷微纳表面光场调控以及多层膜系微纳结构表面光学微操控进行了研究。论文的主要研究成果与创新之处:1.基于时域有限差分基本原理,并运用蒙特卡洛方法建立了二维半空间微粗糙光学表面与目标复合散射模型。系统地研究了微粗糙光学表面与多体目标的复合/差值场散射特性,对多个缺陷粒子以及多层微粒的定位与形态特征进行了分析,并且讨论了微纳米结构表面光学特性的影响因素。2.针对掩埋于三维光学表面的周期排布粒子的检测问题,研究了含微粗糙度光学表面掩埋周期排布缺陷粒子的光散射特性,运用差值场与互易性定理相结合理论,建立了周期缺陷粒子的双站差值雷达散射强度模型,对比分析了周期缺陷粒子的差值场散射频域变化。重点研究了周期缺陷粒子在总散射场中的散射贡献,分析不同因素对散射特性的影响规律。3.基于金属微纳结构中光散射产生的等离激元特性,本文将Drude模型与高斯波束结合,建立微纳尺度下特殊结构微纳表面等离激元激发与分布特征的计算模型。数值分析了不同微纳结构下等离激元色散关系与激发条件,通过微纳结构的改变对超材料表面的光场进行了有效地调控,系统研究了形态缺陷、粗糙度等不同因素对单层/多层周期结构薄膜表面的光场特性的影响。4.基于光学微操控的理论与应用,推导了三维全空间离散Maxwell应力张量方程,建立任意微纳结构光学操控力计算与特性分析的计算模型。结合微纳尺寸下金属特殊结构的等离激元特性,研究了表面等离激元对近表面粒子的操控特性,理论上实现了通过不同结构设计的微纳表面对微粒进行特殊运动、转移、定位与束缚。并最终讨论了不同参数因素对光学微操控的影响,通过微观机理对宏观现象进行了解释。5.基于表面等离激元的光学微操控理论,研究了多层周期结构薄膜对于近表面粒子的操控特性,建立了含缺陷三维微纳米结构光学操控计算模型,数值分析了粗糙度对多层膜系超材料表面等离激元光学微操控特性的影响,通过详细的分析与讨论,理论上验证了通过结构参数的改变消除缺陷对表面等离激元操控近场粒子的负面效应,为实际应用过程中微纳米粒子操控提供了新的思路与方法。
张科鹏[8]（2019）在《基于散射测量的光学元件表面质量评估方法研究》文中研究说明随着高功率激光装置、紫外光刻、红外光学探测及激光传输等领域的快速发展,对光学薄膜器件的性能提出了越来越高的要求,而薄膜器件的光学损耗是限制其特性的主要因素之一。通过对光学元件表面质量进行评估,确定影响因素进而改善光学元件抛光工艺和镀膜工艺,对降低薄膜光学损耗具有重要意义。本文主要研究利用散射测量对光学元件表面质量进行评估的方法。近年来,光散射测量技术已经迅速发展,它具有无接触、可靠、高分辨率、高鲁棒性等优势,且可实现对大口径光学元件表面的快速检测。此外,由于实验测得的散射数据是元件表面所有造成散射因素的综合,这意味着添加合理的边界约束条件对测得的散射数据求逆,可同时获得元件表面多种缺陷信息,从而达到评估光学元件表面质量的目的。因此,本论文通过对光学元件表面粗糙度和疵病的散射、光学薄膜的表面散射和体散射、及光散射测量技术进行深入的理论研究和应用研究,并取得一系列创新性成果。第一,针对不含薄膜光学元件,提出更具一般性的Beckmann-Kirchhoff表面散射模型。目前,广泛应用于实际的随机粗糙表面散射理论有三个,其中RayleighRice理论限制于光滑表面,Beckmann-Kirchhoff理论仅适用于高斯分布粗糙表面,且限制于近轴假设,Harvey-Shack理论的可应用范围最广,但不提供解析解。基于Harvey-Shack理论,我们对Beckmann的表面散射模型进行了修正,并将其推广至与Harvey-Shack理论有相近的适用范围。由于提供解析解,修正BeckmannKirchhoff模型可用于快速计算二维随机粗糙表面的散射特性。第二,提出不含薄膜光学元件表面疵病的散射模型。以光学元件表面疵病的现有国内外评价标准为基础,建立光学元件表面疵病的统计模型,结合修正Peterson疵病散射理论,提出了光学元件表面疵病的散射模型,进而讨论了光学元件表面疵病的散射特性与表面质量之间的定量关系。第三,针对已镀膜光学元件,以修正Beckmann-Kirchhoff散射模型为基础,首次提出了光学薄膜的一阶非近轴标量散射理论。该理论可适用于光学薄膜表面散射和体散射角分布的计算,弥补了现有多层膜标量散射理论难以计算散射分布的不足。与经典矢量理论相比,它的优势是:基于传统衍射光学的概念建立,更容易进行拓展;不仅适用于单粗糙界面和高质量薄膜,还适用于质量较差的多层膜散射特性研究。进一步地,针对减散射光学薄膜的设计方法也进行了讨论。第四,设计了可获取光学元件表面多种缺陷信息的总散射测量仪。基于修正Beckmann-Kirchhoff表面散射模型,建立了测量不含薄膜光学元件表面均方根粗糙度的数学模型;基于修正Beckmann-Kirchhoff模型和光学元件表面疵病的散射模型,建立了测量不含薄膜光学元件表面疵病质量的数学模型;基于一阶非近轴标量散射理论,建立了测量镀膜元件膜层界面相关度的数学模型。基于这些模型,采用镜面反射总散射的测量原理,设计了可提供光学元件表面多种缺陷参数的总散射测量仪,同时对本仪器的设计思想、设计方案、测量方法及关键器件设计方法进行了阐述。
葛锦蔓[9]（2018）在《光学薄膜的激光损伤分析及识别研究》文中进行了进一步梳理激光武器正朝着大功率高能量的方向发展,这对激光器提出了新的要求。而激光器中光学元件的抗激光损伤能力已成为目前制约激光器发展的主要因素。光学薄膜是光学元件的重要核心组成部分,它直接决定着光学元件的抗激光损伤能力。如何提高光学薄膜的抗激光损伤能力是大功率高能量激光器发展的关键。只有解决了光学薄膜的抗激光诱导损伤问题,才能更有力地推动大功率高能量的激光器的发展。虽然激光与光学薄膜相互作用机理已基本被大家认可,但对各种薄膜的实验验证却不充分。激光诱导损伤阈值（Laser-induced Damage Threshold,LIDT）作为衡量光学薄膜抗激光损伤能力的重要技术指标,其测试的准确性也仍需进一步研究。本文以光学薄膜激光诱导损伤的识别与评判以及损伤阈值的准确测试为主要内容,开展了以下的研究工作:光学薄膜激光诱导等离子体光谱特征研究:基于原子碰撞和受激辐射原理,在等离子体的局部热力学平衡条件下,利用麦克斯韦（Maxwell）方程以及萨哈（Saha）方程对光学薄膜在受到脉冲激光辐照损伤时的原子电离过程及电离程度进行了仿真计算,分析了光学薄膜在脉冲激光辐照下所产生的等离子体闪光过程,重点研究了光学薄膜的等离子体闪光光谱的相关特征。利用原子谱线的峰位和谱线宽度,计算得到了光学薄膜脉冲激光诱导损伤过程中的等离子体温度和电子密度,为光学薄膜与激光相互作用机理的研究提供了有力的技术支撑。光学薄膜激光诱导等离子体冲击波特征研究:采用空气动力学、非定常气体动力学以及点爆炸理论,对光学薄膜受脉冲激光辐射后产生的等离子体冲击波建立了理论模型,利用质量、动量和能量守恒定律对该等离子体冲击波在空气中的传播特征参数进行了仿真计算,并利用声学诊断的方法进行了实验验证。结果表明,该等离子体冲击波在空气中传播时,其速度、压强、温度等参数在空气中传播时均呈现指数衰减的变化趋势,且与光学薄膜吸收的激光能量有直接关系。因此,光学薄膜脉冲激光诱导的等离子体冲击波特征与光学薄膜的激光损伤特征有着密切的关系,理论分析与实验验证结果相一致,这也为激光与光学薄膜相互作用机理的研究提供了又一种有效地实验验证方法。光学薄膜脉冲激光诱导损伤的识别方法研究:提出了两种有效识别光学薄膜激光诱导损伤的方法:一是基于光学薄膜发生损伤时的脉冲激光诱导等离子体闪光光谱特征,将闪光光谱中是否存在光学薄膜的材料元素谱线作为判断依据,解决了已有的等离子体闪光识别方法所存在的因人为因素或大气闪光所带来的损伤误判问题,提高了光学薄膜激光诱导损伤阚值（LIDT）的测试准确性;二是基于光学薄膜脉冲激光诱导等离子体冲击波特征,并结合相衬显微镜法,利用声学诊断的方法对光学薄膜是否发生损伤进行识别,保证了测试准确性,同时也有效地提高了光学薄膜激光诱导损伤阈值的测试效率。光学薄膜脉冲激光诱导损伤阈值主要影响因素的实验研究:基于光学薄膜与脉冲激光相互作用的热效应和场效应理论,实验验证并讨论分析了基底面形参数以及光学薄膜的膜系周期结构对光学薄膜激光诱导损伤阈值的影响。提出了对薄膜施加外加偏置电场的方法,并采用该方法实验研究了类金刚石薄膜（Diamond-like Carbon Film,DLC）和氧化物膜的激光诱导损伤特性。实验表明,该方法明显减轻DLC薄膜和氧化物膜的激光诱导损伤程度,有效地提高了光学薄膜的抗激光诱导损伤能力。
陈丘[10]（2017）在《白光LED图形化荧光涂层制备及性能研究》文中研究说明LED（Light Emitting Diode,发光二极管）凭借着节能、环保与长寿命的优势在照明领域获得了广泛的推广应用。白光LED最主要的制造方法是通过蓝光芯片激发荧光粉进行混光,为提高光学品质,荧光涂层往往由多种荧光粉组成。在多种类荧光粉直接混合的荧光涂层中,红色氮化物荧光粉对黄、绿荧光具有较为严重的重吸收作用,导致LED出光效率降低。目前关于减少白光LED中重吸收的研究仅限于垂直方向或水平方向对荧光涂层的整体分割,未针对芯片位置与光强分布进行相应的参数化匹配研究。本文提出白光LED图形化荧光涂层设计与制备方法,从而减少荧光粉的重吸收,提高白光LED的出光效率与光学品质,主要内容如下:（1）白光LED图形化荧光涂层设计。采用不同荧光粉在平面内区域化涂覆的方式,减少不同荧光粉的接触面积与重吸收。结合荧光粉的激发、散射特性,采用Tracepro中进行白光LED图形化荧光涂层位置、尺寸与高度的优化设计,为荧光涂层的制备提供理论方向;（2）白光LED图形化荧光涂层制备。基于图形化荧光涂层的设计,采用脉冲喷涂配合图形化钢网掩膜的方法进行图形化荧光涂层的精准涂覆,并通过优化脉冲喷涂工艺中胶体浓度、喷涂高度、脉冲时序、喷涂间距以及喷涂速度等参数,制备出表面形貌质量良好与涂层厚度均匀性高的图形化涂覆LED器件;（3）白光LED图形化荧光涂层性能研究。测试对比图形化涂覆器件与传统点胶涂覆和直接混合远程涂覆器件在出光效率、显色指数以及色温上的优势;并以实验方式优化图形化涂层的位置、面积与高度,使图形化涂覆与芯片光强分布达到最佳匹配,开发出高光学品质、高出光效率的白光LED;（4）高光学品质色温可调白光LED灯具开发。基于图形化涂覆工艺,在COB（Chip On Board,板上芯片封装）不同区域涂覆不同色温配比的荧光粉,通过调节不同区域的光强比例,设计出色温在2700-6500K内连续可调的色温可调LED;并通过引入具有优异散射特性的光学薄膜,改善色温可调LED的光色空间分布均匀性;
二、同步辐射与光学薄膜（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、同步辐射与光学薄膜（论文提纲范文）
（1）毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的热应力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 激光与光学材料相互作用研究现状 |
| 1.2.1 实验研究方面 |
| 1.2.2 仿真研究方面 |
| 1.2.3 国内外研究现状对比分析 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的理论研究 |
| 2.1 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的温升模型 |
| 2.2 温度场有限元求解分析 |
| 2.3 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的热应力模型 |
| 2.3.1 平衡微分方程 |
| 2.3.2 几何方程 |
| 2.3.3 物理方程 |
| 2.4 应力场有限元求解分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的仿真研究 |
| 3.1 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的仿真模型 |
| 3.1.1 温升仿真模型 |
| 3.1.2 热应力仿真模型 |
| 3.1.3 差量级计算优化 |
| 3.2 不同脉冲延时条件下毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的仿真研究 |
| 3.3 不同激光能量密度条件下毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的仿真研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的实验研究 |
| 4.1 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的温度测试研究 |
| 4.1.1 温度测试实验装置 |
| 4.1.2 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的温度分析 |
| 4.2 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的应力测试研究 |
| 4.2.1 应力测试实验装置 |
| 4.2.2 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的应力分析 |
| 4.3 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的形貌研究 |
| 4.3.1 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的形貌分析 |
| 4.3.2 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的阈值分析 |
| 4.4 毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.1.1 理论研究方面 |
| 5.1.2 仿真研究方面 |
| 5.1.3 实验研究方面 |
| 5.2 创新之处 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（2）激光量热法测量光学元件吸收损耗的标定技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光学元件的吸收损耗 |
| 1.2.1 吸收损耗的来源分类 |
| 1.2.2 吸收损耗的定义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 激光量热技术 |
| 1.3.2 光声光谱技术 |
| 1.3.3 光热偏转技术 |
| 1.3.4 热透镜技术和表面热透镜技术 |
| 1.4 本论文的研究意义和主要研究内容 |
| 第二章 激光量热技术测量光学元件吸收损耗的基础 |
| 2.1 激光量热技术介绍 |
| 2.1.1 激光量热技术的基本原理 |
| 2.1.2 激光量热技术的均匀温度模型 |
| 2.2 激光量热技术精确温度模型 |
| 2.3 激光量热技术的拟合评价方法 |
| 2.3.1 指数拟合法 |
| 2.3.2 脉冲拟合法 |
| 2.3.3 梯度拟合法 |
| 2.4 最佳温度探测位置的确定方法 |
| 2.4.1 不同热导率情况下的最佳温度探测位置 |
| 2.4.2 被测光学元件尺寸对最佳温度探测位置的影响 |
| 2.4.3 激光光束辐照时间对最佳温度探测位置的影响 |
| 2.4.3.1 热导率变化时的情况 |
| 2.4.4.2 热导率已知时的情况 |
| 2.5 激光量热系统的结构设计 |
| 2.5.1 激光量热系统的基本结构 |
| 2.5.2 自动调节夹具的设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 实际应用中激光量热系统的搭建 |
| 3.1 激光量热测量实验平台的搭建 |
| 3.2 基于NTC的温度传感器原理及设计实现 |
| 3.3 温度传感器的测温电路设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 激光量热测量平台在测量光学元件吸收损耗方面的应用 |
| 4.1 实验环境的监测 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 激光量热测量平台拟合光学元件吸收率性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（3）高能粒子辐射测量系统光谱分光元件的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高能粒子探测的研究现状 |
| 1.2.2 光学薄膜的研究现状 |
| 1.3 本课题研究内容 |
| 第2章 光学薄膜的基本理论 |
| 2.1 光学薄膜特性理论计算 |
| 2.2 光学薄膜的设计理论 |
| 2.2.1 干涉截止滤光膜的设计理论 |
| 2.2.2 吸收膜的设计理论 |
| 2.2.3 膜系设计的优化方法 |
| 2.3 基底光学元件对薄膜的影响 |
| 2.3.1 基底面形对膜厚分布的影响 |
| 2.3.2 基底表面粗糙度对薄膜质量的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 膜系设计 |
| 3.1 确定光谱设计要求 |
| 3.2 薄膜材料的研究 |
| 3.2.1 薄膜材料的选取 |
| 3.2.2 薄膜材料光学常数的拟合 |
| 3.3 膜系设计 |
| 3.3.1 前表面滤光膜的设计 |
| 3.3.2 后表面吸收膜的设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 薄膜的制备 |
| 4.1 镀膜设备简介 |
| 4.2 工艺参数的研究 |
| 4.2.1 真空度与充氧量的研究 |
| 4.2.2 蒸发速率 |
| 4.2.3 烘烤温度与均匀性研究 |
| 4.3 修正板对膜厚分布的影响 |
| 4.4 分光元件薄膜的制备 |
| 4.4.1 膜厚监控方式 |
| 4.4.2 离子束辅助沉积 |
| 4.4.3 薄膜镀制工艺流程 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 薄膜的测试 |
| 5.1 光谱测试设备 |
| 5.2 测试结果分析及工艺改进 |
| 5.3 环境测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 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 |
（4）极紫外波段定向介孔二氧化硅薄膜的制备及反射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 极紫外波段光学薄膜研究现状 |
| 1.1.1 光学薄膜研究意义 |
| 1.1.2 高反射膜 |
| 1.1.3 极紫外波段研究背景 |
| 1.1.4 极紫外光学薄膜应用 |
| 1.1.5 极紫外光学薄膜国内外研究进展 |
| 1.2 光子晶体 |
| 1.2.1 光子晶体概念 |
| 1.2.2 光子晶体制备方法 |
| 1.3 介孔分子筛薄膜 |
| 1.3.1 介孔材料 |
| 1.3.2 垂直取向介孔二氧化硅薄膜制备技术 |
| 1.4 论文的选题意义及研究内容 |
| 1.4.1 论文的选题意义 |
| 1.4.2 论文的研究内容 |
| 第二章 实验与表征 |
| 2.1 实验原料和设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 垂直取向介孔二氧化硅薄膜的制备及表征 |
| 2.2.1 电化学辅助自组装工艺路线 |
| 2.2.2 配置溶液 |
| 2.2.3 电化学辅助自组装制备定向介孔薄膜 |
| 2.3 样品主要测试与表征手段 |
| 2.3.1 掠入射X射线散射(GISAXS) |
| 2.3.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.3.3 循环伏安测试(CV) |
| 2.3.4 高分辨电子显微镜(HRTEM) |
| 2.3.5 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM) |
| 2.3.6 光学显微镜(OM) |
| 2.3.7 原子力显微镜(AFM) |
| 2.3.8 同步辐射反射率计 |
| 第三章 大面积垂直定向介孔二氧化硅薄膜的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 垂直定向介孔二氧化硅光子晶体薄膜的电化学辅助自组装工艺 |
| 3.2.1 基底材料的清洗 |
| 3.2.2 基底材料的选取 |
| 3.2.3 焙烧温度及焙烧时间的选择 |
| 3.3 循环伏安法初探工艺参数 |
| 3.3.1 沉积时间的影响 |
| 3.3.2 沉积电压的影响 |
| 3.3.3 硅源浓度的影响 |
| 3.3.4 模硅比的影响 |
| 3.4 基底尺寸20×20mm~2介孔二氧化硅薄膜表征 |
| 3.4.1 薄膜的体视显微表征 |
| 3.4.2 光学显微镜(OM)表征 |
| 3.4.3 扫描电子显微镜(SEM)表征 |
| 3.4.4 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)表征 |
| 3.4.5 二维掠入射小角X射线散射电子显微镜(2D-GISAXS)表征 |
| 3.5 基底尺寸50×50mm~2介孔二氧化硅薄膜表征 |
| 3.5.1 高分辨透射电子显微镜表征 |
| 3.5.2 光学显微镜表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 垂直定向光子晶体薄膜在极紫外波段反射性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 垂直定向介孔二氧化硅薄膜极紫外波段反射性质的理论计算 |
| 4.2.1 传输矩阵法与Translight光学薄膜软件介绍 |
| 4.2.2 理论模型及参数 |
| 4.3 垂直定向介孔二氧化硅薄膜极紫外波段反射性质的实验测试 |
| 4.3.1 表面光洁度对薄膜反射率的影响 |
| 4.3.2 薄膜厚度对薄膜反射率的影响 |
| 4.3.3 薄膜均匀性对薄膜反射率的影响 |
| 4.4 理论与实验结果对比 |
| 4.5 优化制膜工艺参数 |
| 4.5.1 恒电位法与恒电流法对比 |
| 4.6 优化工艺后薄膜的反射率特性 |
| 4.7 反射特性分析总结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 本论文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）红外反射镜和透镜膜系设计及其空间电离辐射效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 光学薄膜的分类和应用 |
| 1.2.1 增反膜 |
| 1.2.2 减反膜 |
| 1.2.3 其它薄膜 |
| 1.2.4 光学薄膜设计 |
| 1.2.5 光学薄膜制备 |
| 1.3 光学材料的空间辐照效应及地面模拟方法 |
| 1.3.1 空间辐照效应 |
| 1.3.2 空间环境地面模拟方法 |
| 1.4 氧化铪和氧化硅辐照色心的研究进展 |
| 1.4.1 色心的产生方式和转化机制 |
| 1.4.2 氧化铪色心 |
| 1.4.3 氧化硅色心 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 膜系设计软件及试验设备与方法 |
| 2.1 OptiLayer膜系设计软件 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 辐照试验设备 |
| 2.3.1 空间综合辐照模拟装置 |
| 2.3.2 高频高压电子加速器 |
| 2.4 分析设备与方法 |
| 2.4.1 高分辨透射电子显微镜 |
| 2.4.2 分光光度计 |
| 2.4.3 光谱解析法 |
| 第3章 反射镜和透镜膜系设计及误差分析 |
| 3.1 镜片膜系设计与样品表征 |
| 3.1.1 材料选择与膜系设计指标 |
| 3.1.2 增反膜系设计 |
| 3.1.3 减反膜系设计 |
| 3.1.4 镜片膜系的微观结构及光学性能表征 |
| 3.2 薄膜厚度变化对镜片光谱的影响规律 |
| 3.2.1 薄膜厚度变化对反射镜光谱的影响规律 |
| 3.2.2 薄膜厚度变化对透镜光谱的影响规律 |
| 3.3 折射率变化对镜片光谱的影响规律 |
| 3.3.1 折射率变化对反射镜光谱的影响规律 |
| 3.3.2 折射率变化对透镜光谱的影响规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 反射镜和透镜空间电离辐射效应试验研究 |
| 4.1 GEO轨道辐照效应模拟试验方案 |
| 4.1.1 试验方案制定 |
| 4.1.2 高能电子辐照试验及试验方案优化 |
| 4.2 GEO轨道辐照效应对反射镜光谱的影响规律 |
| 4.2.1 近红外波段光谱变化规律 |
| 4.2.2 紫外和可见光波段光谱变化规律 |
| 4.3 GEO轨道辐照效应对透镜光谱的影响规律 |
| 4.3.1 近红外波段光谱变化规律 |
| 4.3.2 紫外和可见光波段光谱变化规律 |
| 4.4 透镜的辐照着色效应分析 |
| 4.4.1 石英玻璃基透镜的吸收光谱解析 |
| 4.4.2 蓝宝石基透镜的吸收光谱解析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）波前旋转和偏振色差对自适应光学系统校正能力的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.1.1 波前旋转 |
| 1.1.2 偏振色差 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 自适应光学 |
| 1.2.2 激光传输系统 |
| 1.2.3 偏振像差 |
| 1.3 论文的研究目的和主要研究内容 |
| 第2章 波前探测原理 |
| 2.1 哈特曼波前传感器原理 |
| 2.2 Zernike模式法波前复原算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 偏振像差理论 |
| 3.1 偏振像差的产生 |
| 3.2 偏振像差的表达 |
| 3.2.1 琼斯矩阵 |
| 3.2.2 琼斯矩阵的Pauli分解 |
| 3.2.3 琼斯矩阵的奇异值分解 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 旋转对波前探测的影响 |
| 4.1 像差成分的变化 |
| 4.2 波前重构精度的变化 |
| 4.3 空间分辨率对旋转波前重构精度的影响 |
| 4.4 波前旋转对波前校正的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 偏振色差对自适应光学系统校正能力的影响 |
| 5.1 偏振像差研究方法 |
| 5.2 卡塞格林扩束系统中的偏振色差 |
| 5.2.1 系统结构 |
| 5.2.2 自然光入射时偏振色差的主要成分 |
| 5.2.3 偏振色差对系统校正能力的影响 |
| 5.2.4 偏振像差与系统F数的关系 |
| 5.3 线偏振光产生的偏振色差 |
| 5.4 折叠镜产生的偏振像差 |
| 5.4.1 在平行光路中产生的偏振像差 |
| 5.4.2 在非平行光路中产生的偏振像差 |
| 5.4.3 发散角较小时的像差分布 |
| 5.4.4 发散角较大时的像差分布 |
| 5.4.5 折叠镜产生的偏振色差 |
| 5.5 实验测量 |
| 5.5.1 实验方法及仪器设备 |
| 5.5.2 传感器标定和像差板像差测量 |
| 5.5.3 待测样镜测量 |
| 5.5.4 实验结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）复杂微纳米表面与多体粒子的复合光散射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光学薄膜缺陷检测与处理方法研究进展 |
| 1.2.2 微纳米超材料与粗糙面相关研究方法进展 |
| 1.2.3 表面等离激元及其微纳米操纵研究进展 |
| 1.3 论文主要内容及框架 |
| 1.4 本论文的特色及创新之处 |
| 第二章 复杂微表面结构与粒子体系计算模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 空间中FDTD基本迭代公式 |
| 2.3 二维随机粗糙面与缺陷目标复合散射模型 |
| 2.3.1 二维随机粗糙面模型建立 |
| 2.3.2 二维粗糙面与目标复合FDTD模型 |
| 2.3.3 时谐场源设置 |
| 2.3.4 二维总场边界(连接边界)条件 |
| 2.3.5 二维吸收边界条件-Berenger完全匹配层 |
| 2.3.6 二维外推边界条件 |
| 2.4 三维随机粗糙面与缺陷目标复合散射模型 |
| 2.4.1 三维随机粗糙面模型建立 |
| 2.4.2 三维随机粗糙面与目标复合模型 |
| 2.4.3 三维维总场边界(连接边界)条件 |
| 2.4.4 三维吸收边界条件-Berenger完全匹配层 |
| 2.4.5 三维外推边界条件 |
| 2.5 色散介质FDTD迭代式 |
| 2.5.1 色散介质基本模型 |
| 2.5.2 Drude模型 |
| 2.5.3 色散介质RC-FDTD |
| 2.5.4 Drude介质和等离子体RC-FDTD |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 二维微粗糙光学表面与缺陷目标复合/差值散射研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 二维FDTD差值场理论研究 |
| 3.3 微粗糙光学表面与多个镶嵌粒子复合/差值散射场特性 |
| 3.3.1 含镶嵌粒子计算模型建立 |
| 3.3.2 数值计算结果与结论 |
| 3.4 微粗糙光学表面与掩埋多层粒子复合/差值散射场特性 |
| 3.4.1 含掩埋多层粒子计算模型建立 |
| 3.4.2 数值计算结果与结论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 三维周期结构粒子复合/差值散射场特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三维FDTD差值场理论研究 |
| 4.3 微粗糙光学表面与周期排布粒子的复合/差值场散射 |
| 4.3.1 含周期排布粒子三维计算模型建立 |
| 4.3.2 数值计算结果与结论 |
| 4.4 脉冲波源激励下的FDTD瞬态散射研究 |
| 4.4.1 脉冲波源 |
| 4.4.2 三维瞬态场的外推 |
| 4.4.3 瞬态场外推的投盒子方法 |
| 4.5 脉冲波激励下的数值计算结果与分析 |
| 4.5.1 脉冲波源与时谐场源激励下复合散射结果对比 |
| 4.5.2 周期结构排布粒子掩埋于微粗糙表面下的复合散射频谱特性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 复杂结构介质表面等离激元特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 表面等离激元基本特性 |
| 5.2.1 表面等离激元在介质中的波解 |
| 5.2.2 表面等离激元色散关系 |
| 5.2.3 表面等离子体波的激发模式 |
| 5.2.4 表面等离子体波的特征长度 |
| 5.3 高斯波束入射下三维FDTD计算模型的建立 |
| 5.3.1 高斯波束在FDTD中的描述 |
| 5.3.2 全空间色散介质FDTD计算模型 |
| 5.4 不含缺陷复杂结构等离激元特性研究 |
| 5.4.1 单层周期结构薄膜表面光场特性分析 |
| 5.4.2 多层周期结构薄膜表面光场特性分析 |
| 5.5 含缺陷复杂结构等离激元特性研究 |
| 5.5.1 含缺陷单层周期结构薄膜表面光场特性分析 |
| 5.5.2 含缺陷多层周期结构薄膜表面光场特性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 复杂周期结构表面光场对近表面粒子的操控研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 近场光学操控力的理论概述 |
| 6.2.1 近场光学操作的基本理论 |
| 6.2.2 近场光场的计算方法 |
| 6.3 基于FDTD算法的光力理论研究 |
| 6.4 单层周期结构薄膜对近表面粒子的操控研究 |
| 6.4.1 近场光力FDTD计算模型的建立 |
| 6.4.2 数值计算结果与讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 含缺陷多层周期结构薄膜光场对表面微粒的操控研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 多层周期结构薄膜表面近场光力FDTD计算模型的建立 |
| 7.2.1 多层周期结构薄膜与近表面粒子复合结构建立 |
| 7.2.2 多层膜系结构近场光力计算模型的建立 |
| 7.3 多层周期结构薄膜对近表面粒子的操控研究 |
| 7.4 含粗糙度多层周期结构薄膜对近表面粒子的操控研究 |
| 7.4.1 含粗糙度近场光力FDTD计算模型的建立 |
| 7.4.2 数值计算结果讨论 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）基于散射测量的光学元件表面质量评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究意义 |
| 1.2 光学元件表面质量的国内外现行评价标准 |
| 1.3 光学元件表面质量评估方法的研究现状 |
| 1.4 光学元件表面散射理论的发展概况 |
| 1.4.1 不含薄膜光学元件表面散射理论的发展概况 |
| 1.4.2 光学薄膜散射理论的发展概况 |
| 1.5 本文研究内容和研究方法 |
| 第2章 光学元件表面粗糙度的散射模型 |
| 2.1 随机粗糙表面微观轮廓的统计描述 |
| 2.1.1 均方根粗糙度 |
| 2.1.2 高度分布函数 |
| 2.1.3 自相关函数 |
| 2.1.4 自相关长度 |
| 2.1.5 自协方差函数 |
| 2.1.6 功率谱密度函数 |
| 2.2 随机粗糙表面的散射理论 |
| 2.2.1 双向散射分布函数 |
| 2.2.2 Rayleigh-Rice矢量散射理论 |
| 2.2.3 Beckmann-Kirchhoff标量散射理论 |
| 2.2.4 Harvey-Shack标量散射理论 |
| 2.3 对Beckmann-Kirchhoff散射理论的修正 |
| 2.3.1 常用辐射学术语 |
| 2.3.2 经验修正的Beckmann-Kirchhoff散射模型 |
| 2.3.3 经验修正Beckmann-Kirchhoff模型与Harvey-Shack模型的关联 |
| 2.3.4 对Beckmann模型的进一步修正 |
| 2.4 修正Beckmann-Kirchhoff理论的有效性验证 |
| 2.4.1 呈高斯统计特性的表面 |
| 2.4.2 呈分形统计特性的表面 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 光学元件表面疵病的散射模型 |
| 3.1 光学元件表面疵病的评价方法 |
| 3.1.1 表面疵病评价的国内标准 |
| 3.1.2 表面疵病评价的其他标准 |
| 3.2 光学元件表面疵病的散射模型 |
| 3.2.1 麻点和划痕散射理论 |
| 3.2.2 麻点与划痕的散射特性 |
| 3.2.3 元件表面疵病的散射模型 |
| 3.3 光学元件表面粗糙度和污染物对其散射特性的影响 |
| 3.3.1 表面粗糙度对含疵病表面散射特性的影响 |
| 3.3.2 污染颗粒对含疵病表面散射特性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多层光学薄膜的一阶非近轴标量散射理论 |
| 4.1 光学薄膜的经典散射理论 |
| 4.1.1 光学薄膜界面和体内非均匀性的表征 |
| 4.1.2 矢量散射理论 |
| 4.1.3 标量散射理论 |
| 4.2 光学薄膜的一阶非近轴标量散射理论 |
| 4.2.1 在第i界面散射场的计算 |
| 4.2.2 在第i界面稳定行波场的计算 |
| 4.2.3 在第i界面的散射场传播函数的计算 |
| 4.2.4 在薄膜两侧介质内总散射场的计算 |
| 4.2.5 光学薄膜双向散射分布函数的表达式 |
| 4.3 一阶非近轴标量理论的表面散射模型验证 |
| 4.3.1 单层粗糙界面的近似 |
| 4.3.2 多层光滑界面的近似 |
| 4.3.3 与矢量表面散射理论的对比 |
| 4.3.4 界面非常粗糙的光学薄膜 |
| 4.4 一阶非近轴标量理论的体散射模型验证 |
| 4.5 减散射光学薄膜的设计 |
| 4.5.1 光学薄膜减散射的基本原理 |
| 4.5.2 举例说明 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 测量光学元件表面质量的数学模型及总散射测量仪设计 |
| 5.1 总散射法测量光学元件表面粗糙度的数学模型 |
| 5.1.1 模型描述 |
| 5.1.2 不同测量方法的对比 |
| 5.2 总散射法测量光学元件表面疵病质量的数学模型 |
| 5.2.1 模型描述 |
| 5.2.2 不同测量方法的对比 |
| 5.3 测量光学薄膜界面相关性的数学模型 |
| 5.3.1 模型描述 |
| 5.3.2 举例说明 |
| 5.4 光学元件表面质量在线检测系统设计 |
| 5.4.1 系统总体设计思想 |
| 5.4.2 系统设计方案 |
| 5.4.3 关键器件的选择 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本论文的主要研究内容 |
| 6.2 本论文的主要创新点 |
| 6.3 后续工作进展 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）光学薄膜的激光损伤分析及识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 脉冲激光与光学薄膜相互作用机理的研究进展 |
| 1.2.1 热机制 |
| 1.2.2 场机制 |
| 1.2.3 电离机制 |
| 1.3 国内外激光诱导薄膜损伤测试方法研究现状 |
| 1.4 影响光学薄膜激光损伤阈值主要因素的研究进展 |
| 1.5 课题来源和主要研究工作 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 主要研究工作 |
| 2 薄膜激光诱导损伤的等离子体光谱特征研究 |
| 2.1 激光诱导等离子体光谱的基本原理 |
| 2.1.1 等离子体发射光谱的理论基础 |
| 2.1.2 等离子体发射光谱的产生机理 |
| 2.2 激光诱导等离子体光谱的基本特征 |
| 2.2.1 等离子体光谱的谱线特征 |
| 2.2.2 等离子体谱线的元素分析依据 |
| 2.2.3 谱线展宽 |
| 2.3 激光诱导等离子体光谱特征参数的计算 |
| 2.3.1 等离子体温度的计算 |
| 2.3.2 等离子体电子密度的计算 |
| 2.3.3 实验及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 薄膜激光诱导损伤的等离子体冲击波特征研究 |
| 3.1 薄膜激光诱导等离子体的形成机理 |
| 3.1.1 薄膜材料的热吸收原理 |
| 3.1.2 薄膜激光诱导等离子体的产生原理 |
| 3.2 薄膜激光诱导等离子体冲击波的形成机理 |
| 3.2.1 等离子体冲击波的起因 |
| 3.2.2 薄膜激光诱导等离子体冲击波的数学描述 |
| 3.3 等离子体冲击波的特征参数 |
| 3.3.1 等离子体冲击波的动力学描述 |
| 3.3.2 等离子体冲击波的自由传播 |
| 3.3.3 激光诱导等离子体冲击波的参数理论仿真计算 |
| 3.4 等离子体冲击波的声学分析原理 |
| 3.4.1 等离子体冲击波的极限是声波 |
| 3.4.2 声学分析方法 |
| 3.4.3 测试条件及实验布置 |
| 3.4.4 实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于等离子体特征的薄膜损伤阈值测试方法实验研究 |
| 4.1 薄膜激光损伤阈值的定义及测试方法 |
| 4.1.1 薄膜光学元件的激光损伤定义 |
| 4.1.2 薄膜光学元件的激光损伤测试方法 |
| 4.1.3 几种常用的薄膜损伤分析方法 |
| 4.1.4 薄膜激光诱导损伤阈值测试不确定度分析 |
| 4.2 基于等离子体特征的薄膜损伤阈值测试方法 |
| 4.2.1 基于等离子体光谱特征的薄膜损伤阈值测试方法 |
| 4.2.2 基于等离子体冲击波特征的薄膜损伤阈值测试方法 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 薄膜激光诱导损伤阈值主要影响因素的实验研究 |
| 5.1 基底面形参数对薄膜损伤阈值的影响 |
| 5.1.1 样品准备 |
| 5.1.2 结果分析及讨论 |
| 5.2 不同周期的膜系结构对薄膜损伤阈值的影响 |
| 5.2.1 样品准备 |
| 5.2.2 结果分析与讨论 |
| 5.3 外加偏置电场对薄膜损伤特性的影响 |
| 5.3.1 外加偏置电场对类金刚石薄膜损伤特性的影响 |
| 5.3.2 外加偏置电场对氧化物膜损伤特性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文所做的工作及创新点 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）白光LED图形化荧光涂层制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 白光技术研究现状 |
| 1.2.2 荧光涂层研究现状 |
| 1.2.3 色温可调LED研究现状 |
| 1.3 本文研究目标及主要内容 |
| 1.3.1 课题的提出 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.3.4 课题来源 |
| 第二章 白光LED图形化荧光涂层设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 白光LED图形化荧光涂层理论基础 |
| 2.2.1 荧光涂层激发特性 |
| 2.2.2 荧光粉散射特性研究 |
| 2.3 白光LED图形化荧光涂层设计 |
| 2.3.1 白光LED图形化荧光涂层建模仿真 |
| 2.3.2 荧光粉图形位置对涂层性能影响研究 |
| 2.3.3 荧光粉图形尺寸对涂层性能影响研究 |
| 2.3.4 荧光粉图形高度对涂层性能影响研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 白光LED图形化荧光涂层制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 脉冲喷涂工艺 |
| 3.2.1 脉冲喷涂工艺基本原理 |
| 3.2.2 脉冲喷涂机构造 |
| 3.2.3 图形化钢网设计 |
| 3.3 白光LED图形化荧光涂层制备 |
| 3.3.1 白光LED图形化荧光涂层材料选择 |
| 3.3.2 白光LED图形化荧光涂层制备工艺流程 |
| 3.4 白光LED图形化荧光涂层制备工艺参数研究 |
| 3.4.1 白光LED图形化荧光涂层成型质量表征 |
| 3.4.2 脉冲喷涂荧光胶浓度对涂层成型质量影响研究 |
| 3.4.3 脉冲喷涂高度对涂层成型质量影响研究 |
| 3.4.4 脉冲喷涂间距对涂层成型质量影响研究 |
| 3.4.5 脉冲喷涂速度及脉冲时序对涂层成型质量影响研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 白光LED图形化荧光涂层性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 白光LED图形化荧光涂层光色特性研究 |
| 4.2.1 图形化荧光涂层光色特性测试 |
| 4.2.2 荧光涂层光谱特性测试结果分析 |
| 4.3 荧光涂层参数对白光LED器件性能影响研究 |
| 4.3.1 荧光粉图形位置影响研究 |
| 4.3.2 荧光粉图形区域尺寸影响研究 |
| 4.3.3 荧光粉图形高度影响研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高品质色温可调LED开发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高品质色温可调LED设计 |
| 5.3 高品质色温可调LED测试方法 |
| 5.4 高品质色温可调LED性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、同步辐射与光学薄膜（论文参考文献）
- [1]毫秒-纳秒组合脉冲激光致熔石英损伤的热应力研究[D]. 夏盛强. 长春理工大学, 2021(02)
- [2]激光量热法测量光学元件吸收损耗的标定技术研究[D]. 孙诚. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]高能粒子辐射测量系统光谱分光元件的研究[D]. 赵迪. 长春理工大学, 2020(01)
- [4]极紫外波段定向介孔二氧化硅薄膜的制备及反射特性研究[D]. 李若楠. 太原理工大学, 2020(07)
- [5]红外反射镜和透镜膜系设计及其空间电离辐射效应研究[D]. 张铮辉. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]波前旋转和偏振色差对自适应光学系统校正能力的影响[D]. 徐百威. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(08)
- [7]复杂微纳米表面与多体粒子的复合光散射特性研究[D]. 葛城显. 西安电子科技大学, 2019(07)
- [8]基于散射测量的光学元件表面质量评估方法研究[D]. 张科鹏. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2019(08)
- [9]光学薄膜的激光损伤分析及识别研究[D]. 葛锦蔓. 南京理工大学, 2018(07)
- [10]白光LED图形化荧光涂层制备及性能研究[D]. 陈丘. 华南理工大学, 2017(07)