光学常数

摘要： 为了分析溶胶-凝胶法制备的TiO_(2)薄膜的光学常数,采用旋涂法制备了多层TiO_(2)薄膜,利用扫描电镜对表面形貌进行了分析,利用椭圆偏振光谱对薄膜的折射率色散和孔隙率进行了拟合分析,并利用原位共角反射光谱对拟合结果进行了验证,得到了TiO_(2)薄膜厚度、孔隙率和折射率色散曲线。结果表明,TiO_(2)薄膜厚度与旋涂层数成线性关系,薄膜孔隙率约为15%且与旋涂层数无关,New Amorphous色散模型可以较好地拟合溶胶-凝胶旋涂方法制备的TiO_(2)薄膜在1.55eV~4.00eV波段的椭偏光谱。该研究为溶胶-凝胶法制备的TiO_(2)薄膜的光学常数测量提供了参考。

摘要： 薄膜的光学常数(折射率和消光系数)精度直接影响设计和制造的光学器件的性能。大多数光学常数的测定方法较为复杂,不能直接应用在镀膜过程中。提出了一种薄膜光学常数原位实时测量的方法,通过监测沉积材料的透射率可以快速准确地测量光学常数。测量了高吸收材料Si、低吸收材料Ta_(2)O_(5)和超低吸收材料SiO_(2)的近红外光学常数,用这种方法测得光学常数分别为n=3.22,k=4.6×10^(-3),n=2.06,k=1.3×10^(-3)和n=1.46,k=6.6×10^(-5)。该方法适用于强吸收材料和弱吸收材料光学常数的测定,为在线精确测量薄膜的光学常数提供了一种有效的方法,对设计和制造高质量的光学器件具有重要意义。

摘要： 建立计算机配色数据库时,基墨色调阶梯选取不当易导致配色光学常数求解不准确,进而影响配色效率、颜色预测精度。为构建基于K-M单常数理论配色模型的基墨数据库,分析基墨混合样本配比与吸收散射比之间的关系,提出一阶导色调阶梯法、误差排序色调阶梯法求解光学常数。测试结果表明:将基墨混合样本配比个数缩减至6个时,一阶导及误差排序两种色调阶梯法的颜色预测精度的最大光谱误差为0.0137,最大色差为1.73。

摘要： 多层膜反射镜是X射线波段和极紫外波段的重要光学部件.碳化硼作为常见的反射膜材料,其薄膜成分及光学常数计算的准确性对反射镜的反射性能具有明显影响.本研究使用直流磁控溅射技术制备碳化硼薄膜,利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线全反射(XRR)、原子力显微镜(AFM)和同步辐射光源等对试样进行了表征,利用改进的拟合函数拟合了基底和薄膜的反射率曲线.结果表明,非晶碳化硼薄膜的元素化学状态相同,其基本成分包含碳化硼和含氧碳化硼;在5～45 nm波段,薄膜B/C摩尔比为4.23时,反射性能最好,同时其基底与薄膜的电子密度差值最大,试样反射性能变化与试样电子密度差值变化基本一致;与原始拟合函数相比,改进的拟合函数提高了薄膜光学常数计算的准确性.

摘要： 理论上研究了吸收层材料的光学常数,该常数满足从紫外线到近红外波长范围的四层结构的光子-热转换的高效率.通过使用有效介质近似(EMA)模型,复合材料(金属陶瓷)的光学性能与模拟材料的光学性能非常吻合.此外,提出了使用Ti-MgF2金属陶瓷作为吸收层的具有高光子-热转换效率的四层膜结构,其在300～1600 nm的波长范围内具有约95.1％的高吸收率.研究结果为实现高效率的光热转换器件提供了新途径,显示了优良的应用前景.

摘要： 氧化铌作为一种重要的氧化物薄膜材料在可见到中波红外波段广泛应用.基于电子束加热蒸发方法,研究了不同温度条件下一定厚度的氧化铌薄膜的微观结构及特性,通过Kim振动模型拟合不同工艺条件下氧化铌的光学常数色散分布,采用X射线衍射仪(X-Ray Diffraction,XRD)测试薄膜的结晶态,并用原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)检测薄膜表面粗糙度,分析温度对膜层表面粗糙度的影响规律.

摘要： 基于等效媒质理论,用计算机软件设计了电介质?金属复合结构材料作为太阳能选择性吸热涂层,并在工业化生产设备上通过中频反应磁控溅射进行制备.探讨了反应气体流量与涂层光学常数的关系.场发射扫描电镜显示该涂层为多层膜结构,紫外?可见分光光度计测试后计算得到的涂层吸收比高达0.93,发射率为0.07,接近理论设计值.在铜加速乙酸盐雾试验15 h后,涂层的吸收比逐渐低于0.90,发射率大于0.12.紫外光照老化试验表明该涂层具备不低于10 d的耐久性能.

摘要： 基于对传统单厚度法测量存在的不足进行分析,提出以光学窗片--液态碳氢燃料—光学窗片三层平板结构整体为研究对象的改良,并采用蒙特卡洛法结合简化的K-K关系式进行透射比测量反演.通过对比该方法反演得到的无水乙醇光学常数与公开标准值,验证方法的可靠性.同时,采用该方法对500～900nm波段某国产普通煤油的光学常数进行反演求解,得到其光学常数.

摘要： 基于光线跟踪法建立了玻璃-碳氢燃料-玻璃三层平板结构测试腔透射比模型,提出了反演碳氢燃料光学常数的计算方法,通过测量水的光学常数进行了方法验证.采用Bruke V70光谱仪得到了-35#柴油在波长1.7-12μm的红外透射光谱,反演得到1.33-3.24μm、3.62-6.59μm和7.52-12μm的光学常数.研究结果表明:(1)-35#柴油在波长1.7-12μm范围透光性能较差,有2.4μm、3.4μm、6.2μm和7.3μm等4个吸收峰值.(2)-35#柴油的吸收指数在10-4～10-2之间,而折射率在1.1～2.2之间.

摘要： 基于光线跟踪法建立了求解单层和双层窗口材料透射比的正问题模型,提出了一种新的基于两块相同厚度样片透射光谱反演其光学常数(吸收指数k、折射指数n)的方法,研究其与现有方法的区别,分析了三种反演方法的适用范围.通过将已知文献中硒化物玻璃的光学常数作为“真实值”,采用正问题模型求解透射比作为“实验测量值”,采用反问题模型进行反演n和k,并分析实验偏差对反演的影响.研究结果表明:(1)新反演方法与现有常用透射光谱反演方法精度相同.(2)三种反演方法受实际的光学常数n、k影响较大,但在其适用范围内反演计算精度高.(3)当实验数据存在偏差时,三种反演方法求解光学常数的精度变化迥然不同.

摘要： 积灰的光谱发射率是决定积灰与烟气辐射换热的重要参数。本文基于双通量近似和相关散射修正，建立了积灰光谱发射率的理论模型。基于灰体假设讨论了积灰光学常数的实部和虚部对光谱发射率的影响，计算结果表明，光学常数虚部对于计算积灰光谱发射率的影响远大于光学常数的实部。基于有效介质理论，确定了多组分积灰的光学常数，计算了两种积灰样品的光谱发射率，计算结果与实验值以及基于光学常数实验数据的理论计算结果吻合很好。

摘要： 材料的光学常数和辐射特性是影响堆栈式晶圆片表面温度分布的重要因素.用相干公式及非相干公式确定了多层结构晶圆片的辐射特性,用经验模型及德鲁德模型确定了Si的光学常数,并通过Rad-Pro软件对多层结构堆栈式晶圆片表面的吸收率进行计算.研究发现,增加多晶硅后,吸收率变小,温度越高减小的越多;增加二氧化硅后,吸收率初值变大,但随着温度升高,吸收率开始减小,且温度越高减小的越快,即消光效果明显;氮化硅表现出来的性质与多晶硅相似,但是消光效果次于多晶硅.

摘要： 建立了填充RP-3航空煤油类半透明液体光学腔光谱透射比的正问题计算模型,提出了一种基于填充液体光学腔的透射光谱反演其液态介质光学常数的IDTM模型,通过测量填充水光学腔的透射光谱并反演水的光学常数进行了模型验证和对比.采用Bruke V70傅里叶红外光谱仪实验测量了填充RP-3航空煤油光学腔在波长2～15μm的透射光谱,基于新模型反演得到RP-3航空煤油光学常数,进而计算得到了其部分波段区域热辐射物性参数.研究结果表明:①IDTM模型反演液体光学常数精度同MCDTM模型基本一致,且明显高于SODTM模型和SDTM模型.②RP-3航空煤油在波长2～15μm范围透光性能较差,其中存在2.4μm、3.4μm、6.9μm、7.3μm和13.8μm等5个强吸收区域.③RP-3航空煤油的光学常数和热辐射物性参数光谱选择性很强,在不同波段其值差距较大.

摘要： 从电磁波与颜料相互作用的机制出发，建立了光学常数、颜料粒径等对光谱反射特性影响的理论模型，系统分析了颜料粒径等关键参数对光谱反射特性的影响规律。并且试验验证了理论模型的正确性，为隐身涂层光谱反射特性的理论设计提供了一种新方法。

摘要： 设计了一种新型的光谱涂层,使用Ti0.5Al0.5N和Ti0.25Al0.75N作为吸收层,AlN作为减反射层.采用光谱椭偏仪拟合了各层的折射率和消光系数:Ti0.5Al0.5N和AlN涂层的光学常数分别表现出类金属特性和电介质特性;Ti0.25Al0.75N表现出金属与陶瓷间的过渡态特性.使用TFCalc软件模拟了多层膜的厚度,并通过实验验证,得到了吸收率为0.945,发射率仅为0.04(82°C)的光谱选择性吸收涂层.

摘要： 本文设计了一种新型的光谱涂层，其中Ti0.5Al0.5N和Ti0.25Al0.75N作为吸收层，AlN作为减反射层。采用光谱椭偏仪拟合了各层的折射率和消光系数：Ti0.5Al0.5N和AlN涂层的光学常数分别表现出类金属特性和电介质特性；Ti0.25Al0.75N表现出金属与陶瓷间的过渡态特性。采用TFCalc软件模拟了多层膜的厚度，并通过实验验证，得到了吸收率为0.945，发射率仅为0.04 (82°C)的光谱选择性吸收涂层。

摘要： 研究煤焦颗粒在燃尽过程中的结构和辐射特性变化，常采用等直径变密度和等密度缩核这两种极限结构模型。本文基于以上两种结构模型，并根据部分实验数据，对这两种模型分别进行了一定程度的更符合实际情况的改进；并以焦作煤为例，采用有效介质理论和Mie 理论，以及基于Mie 理论的包覆层球理论来初步计算焦作煤煤粉颗粒在不同燃尽度下的辐射特性。对实际燃烧过程中煤粉燃烧辐射传热的精确计算具有重要的参考意义。

摘要： 本发明属于光学薄膜领域，具体涉及一种氟化钇光学薄膜材料在红外波段的光学常数计算方法。本发明通过建立氟化钇薄膜介电常数的四振子复合模型，将测量的基底—薄膜光谱反射率和光谱透射率作为复合目标，利用基底—薄膜物理模型反演计算出薄膜的介电常数，并通过介电常数计算出薄膜的光学常数。本方法对于所有不同沉积方式制备的氟化钇薄膜材料光学常数具有普适性。

摘要： 本发明公开了一种光学薄膜超宽带光学常数的测试方法，用于计算光学薄膜材料在可见光到红外波段的全谱段光学常数，尤其是针对0.3um‑20um波长范围内，通过使用基底‑薄膜透明区的光谱透射率和非透明区的光谱反射率相复合作为目标光谱，以振荡子模型作为光学常数的色散模型，通过目标光谱数据反演计算出薄膜的超宽带光学常数。本方法对于薄膜材料具有普适性。

摘要： 光学薄膜材料光学常数反演优化方法及装置、半透明光学薄膜材料光学常数检测方法及装置，涉及光学性质领域。针对现有技术中存在的，致采用椭偏测量无法得到半透明光学薄膜的光学常数的问题，本发明提供的技术方案为：光学薄膜材料光学常数检测方法，包括：步骤1：采集伪光学常数；步骤2：采集搜索范围内参数的初值，作为迭代参数；步骤3：采集迭代参数对应的入射偏振光波长和角度；步骤4：根据迭代参数和的波长和角度获得椭偏参数；步骤5：根据椭偏参数计算当前迭代参数的适应度；步骤6：判断适应度是否满足预设条件，满足则输出当前迭代参数作为结果，不满足则返回并依次执行步骤2至步骤6。适合应用于探索半透明光学薄膜的光学常数。

摘要： 本申请适用于光学分析技术领域，提供了一种光学常数测量方法与光学常数测量设备，光学常数测量方法包括以下步骤：获得包括S偏振态的探测光；将探测光按照第一预设入射角照射设置于基底上的待检测的薄膜，探测光照射基底后，获取探测光的偏振方向与入射面的夹角大于或者等于偏振角的分量作为第一反射光谱数据；根据第一反射光谱数据选择色散模型，根据色散模型组合拟合第一反射光谱数据。采用偏振方向与入射面的垂直分量作为第一反射光谱数据，能够放大探测到的第一反射光谱数据的峰谷幅度，具有更高的解析精度；兼具传统的光度法的简单有效的优点和传统的椭偏法的适用范围广的优点；对于偏振光学元件等薄膜元件更具有参考价值。

摘要： 本申请提供一种光学薄膜光学常数工艺相关性的实验方法，包括以下步骤：设定单层薄膜；设定所述单层薄膜的目标工艺参数A；设置所述目标工艺参数A的值A1,A2......An；以设定规则对所述目标工艺参数A进行排序；按排序后的所述目标工艺参数A的顺序依次在光学基底上制备具有对应所述目标工艺参数A的值的所述单层薄膜，每层所述单层薄膜的其它工艺参数不变，获得分层光学薄膜；获取所述分层光学薄膜的目标光谱；构建所述分层光学薄膜的物理模型，每层所述单层薄膜具有相同的光学常数模型；以所述目标光谱为目标函数，对所述物理模型的每层所述单层薄膜的光学常数进行拟合；计算获得所述单层薄膜的光学常数；获得所述光学常数和所述目标工艺参数A的相关性。

摘要： 本发明公开了一种光学基底材料光学常数的测试方法，用于计算光学基底材料的光谱光学常数，通过测试不同厚度的基底材料透射光谱，利用弱吸收区解析计算和全光谱区拟合运算相结合的方法计算得到光学基底材料的光谱光学常数。本发明适用于常用光学基底材料的光学常数测试，尤其适用于新型研制光学基底材料的光学常数测试。

摘要： 本发明属于光学薄膜领域，具体涉及一种氟化钇光学薄膜材料在红外波段的光学常数计算方法。本发明通过建立氟化钇薄膜介电常数的四振子复合模型，将测量的基底—薄膜光谱反射率和光谱透射率作为复合目标，利用基底—薄膜物理模型反演计算出薄膜的介电常数，并通过介电常数计算出薄膜的光学常数。本方法对于所有不同沉积方式制备的氟化钇薄膜材料光学常数具有普适性。

摘要： 本发明公开了一种光学薄膜超宽带光学常数的测试方法，用于计算光学薄膜材料在可见光到红外波段的全谱段光学常数，尤其是针对0.3um‑20um波长范围内，通过使用基底‑薄膜透明区的光谱透射率和非透明区的光谱反射率相复合作为目标光谱，以振荡子模型作为光学常数的色散模型，通过目标光谱数据反演计算出薄膜的超宽带光学常数。本方法对于薄膜材料具有普适性。

摘要： 本发明涉及光学薄膜光谱测试领域，具体涉及一种光学薄膜可见光波段光学常数精确标定的方法。具体而言，本发明提出一种薄膜可见光波段的光学系数测量方法，尤其是针对二氧化硅薄膜材料的可见光光学波段光学常数精确标定，此方法简单方便，能够实现光学薄膜常数测试的物理意义与数学意义的统一。该方法在薄膜光学常数精确标定上具有广泛的应用价值。尤其是，本发明涉及一种薄膜材料光学常数的精确标定，其在椭圆偏振谱反演光学常数的基础上，通过正交方法对薄膜的物理模型重要性进行排列，通过数理统计得到薄膜物理模型应用的先后次序，最终给出的光学常数计算结果的物理意义与数学意义的统一。

摘要： 本发明公开了一种同时确定光学薄膜表面粗糙度、光学常数和厚度的方法，采用分光光度计测量光学薄膜的光谱数据，依据薄膜实测光谱数据建立一种能够反映薄膜物理实际的精确薄膜结构模型，基于此精确薄膜结构模型，对薄膜实测光谱数据反演，通过多参数拟合同时确定薄膜的表面粗糙度、光学常数和厚度。本发明不仅能准确地获取薄膜光学常数和厚度，而且能精确地确定薄膜表面粗糙度，尤其适用于真空紫外/深紫外薄膜参数确定。