本文主要研究内容
作者朱春霖（2019）在《亚波长角向偏振金属光栅设计方法与制造技术研究》一文中研究指出：角向偏振光是指光束横截面上每一点的偏振都为沿切线方向的线偏振的柱对称矢量光。角向偏振光在激光焊接、激光打孔、原子引导、光镊及超分辨成像等领域具有重要应用。采用腔内法产生角向偏振光具有结构简单,光能利用率高等优点。作为腔内法的一种,光栅选模法是指采用角向偏振光栅作为激光器的内腔镜,在激光产生之时直接选取出角向偏振光形成振荡,同时抑制径向偏振光,出射的激光具有较高的偏振纯度。亚波长角向偏振金属光栅,可用于工业级10.6μm二氧化碳激光器,作为谐振腔的后腔镜,通过偏振态的选择性振荡,实现激光器的角向偏振光输出。相比于圆偏振光,其激光加工的效率可提升1.5-4倍。亚波长角向偏振金属光栅的设计,需要考虑使其具备较高的偏振选择特性,工作波段能够覆盖二氧化碳激光器的激发波长。同时,需要研究光栅的加工工艺与质量控制,以保证制作出的光栅能够满足设计指标。然而,目前腔内法所用的角向偏振光栅仍存在偏振选择特性较差,带宽窄,导热性差等问题,制约了角向偏振光的进一步应用。鉴于此,本文通过理论与实验相结合,针对10.6μm波长高功率二氧化碳激光器所用角向偏振光栅,系统地研究了光栅参数设计、结构设计、工艺容差、加工工艺等问题,具体包括以下几个方面的内容:第一,进行了亚波长角向偏振金属光栅的设计,建立了基于严格耦合波理论计算衍射效率的粒子群最优化算法,确定了具有较高偏振选择特性、波段宽度满足要求且导热性好、热致形变小的金属光栅材料及结构参数,并进行了光栅结构参数对光栅偏振性能影响的分析,计算了光栅的加工容差。第二,针对亚波长角向偏振金属光栅的设计方法进行了分析。研究了惯性权重因子在粒子群最优化算法运行过程中所起的作用,针对亚波长角向偏振金属光栅的光谱响应特点,提出了基于粒子位置调整惯性权重的分步粒子群算法,通过分步优化设计提高了光栅设计的效率与准确性。第三,建立了金属光栅电沉积在线监测控制系统,通过对光栅电沉积过程中衍射效率曲线的实时监测判断金属栅条沉积高度,从而避免了计时方法无法准确判断沉积截止时刻的问题。在光栅制作过程中采用在线监测,一方面可以直接把握需要严格控制的光栅结构参数,另一方面避免了为确定沉积速度而进行的前期实验与测试。第四,分析了金属光栅电沉积质量影响因素,进行了金属光栅电沉积质量改善方法研究,在沉积过程中引入超声振荡,提高了金属电沉积速率,并且使电铸反应表面离子扩散得更为均匀,降低了表面粗糙度。第五,进行了金属光栅电沉积系统的搭建以及亚波长角向偏振金属光栅的试制。通过正交实验确定了光刻胶掩模制作过程中的匀胶参数和曝光显影参数;通过电铸实验确定了可以获得较高质量光栅的电铸参数,试制了亚波长角向偏振金属光栅。
Abstract
jiao xiang pian zhen guang shi zhi guang shu heng jie mian shang mei yi dian de pian zhen dou wei yan qie xian fang xiang de xian pian zhen de zhu dui chen shi liang guang 。jiao xiang pian zhen guang zai ji guang han jie 、ji guang da kong 、yuan zi yin dao 、guang nie ji chao fen bian cheng xiang deng ling yu ju you chong yao ying yong 。cai yong qiang nei fa chan sheng jiao xiang pian zhen guang ju you jie gou jian chan ,guang neng li yong lv gao deng you dian 。zuo wei qiang nei fa de yi chong ,guang shan shua mo fa shi zhi cai yong jiao xiang pian zhen guang shan zuo wei ji guang qi de nei qiang jing ,zai ji guang chan sheng zhi shi zhi jie shua qu chu jiao xiang pian zhen guang xing cheng zhen dang ,tong shi yi zhi jing xiang pian zhen guang ,chu she de ji guang ju you jiao gao de pian zhen chun du 。ya bo chang jiao xiang pian zhen jin shu guang shan ,ke yong yu gong ye ji 10.6μmer yang hua tan ji guang qi ,zuo wei xie zhen qiang de hou qiang jing ,tong guo pian zhen tai de shua ze xing zhen dang ,shi xian ji guang qi de jiao xiang pian zhen guang shu chu 。xiang bi yu yuan pian zhen guang ,ji ji guang jia gong de xiao lv ke di sheng 1.5-4bei 。ya bo chang jiao xiang pian zhen jin shu guang shan de she ji ,xu yao kao lv shi ji ju bei jiao gao de pian zhen shua ze te xing ,gong zuo bo duan neng gou fu gai er yang hua tan ji guang qi de ji fa bo chang 。tong shi ,xu yao yan jiu guang shan de jia gong gong yi yu zhi liang kong zhi ,yi bao zheng zhi zuo chu de guang shan neng gou man zu she ji zhi biao 。ran er ,mu qian qiang nei fa suo yong de jiao xiang pian zhen guang shan reng cun zai pian zhen shua ze te xing jiao cha ,dai kuan zhai ,dao re xing cha deng wen ti ,zhi yao le jiao xiang pian zhen guang de jin yi bu ying yong 。jian yu ci ,ben wen tong guo li lun yu shi yan xiang jie ge ,zhen dui 10.6μmbo chang gao gong lv er yang hua tan ji guang qi suo yong jiao xiang pian zhen guang shan ,ji tong de yan jiu le guang shan can shu she ji 、jie gou she ji 、gong yi rong cha 、jia gong gong yi deng wen ti ,ju ti bao gua yi xia ji ge fang mian de nei rong :di yi ,jin hang le ya bo chang jiao xiang pian zhen jin shu guang shan de she ji ,jian li le ji yu yan ge ou ge bo li lun ji suan yan she xiao lv de li zi qun zui you hua suan fa ,que ding le ju you jiao gao pian zhen shua ze te xing 、bo duan kuan du man zu yao qiu ju dao re xing hao 、re zhi xing bian xiao de jin shu guang shan cai liao ji jie gou can shu ,bing jin hang le guang shan jie gou can shu dui guang shan pian zhen xing neng ying xiang de fen xi ,ji suan le guang shan de jia gong rong cha 。di er ,zhen dui ya bo chang jiao xiang pian zhen jin shu guang shan de she ji fang fa jin hang le fen xi 。yan jiu le guan xing quan chong yin zi zai li zi qun zui you hua suan fa yun hang guo cheng zhong suo qi de zuo yong ,zhen dui ya bo chang jiao xiang pian zhen jin shu guang shan de guang pu xiang ying te dian ,di chu le ji yu li zi wei zhi diao zheng guan xing quan chong de fen bu li zi qun suan fa ,tong guo fen bu you hua she ji di gao le guang shan she ji de xiao lv yu zhun que xing 。di san ,jian li le jin shu guang shan dian chen ji zai xian jian ce kong zhi ji tong ,tong guo dui guang shan dian chen ji guo cheng zhong yan she xiao lv qu xian de shi shi jian ce pan duan jin shu shan tiao chen ji gao du ,cong er bi mian le ji shi fang fa mo fa zhun que pan duan chen ji jie zhi shi ke de wen ti 。zai guang shan zhi zuo guo cheng zhong cai yong zai xian jian ce ,yi fang mian ke yi zhi jie ba wo xu yao yan ge kong zhi de guang shan jie gou can shu ,ling yi fang mian bi mian le wei que ding chen ji su du er jin hang de qian ji shi yan yu ce shi 。di si ,fen xi le jin shu guang shan dian chen ji zhi liang ying xiang yin su ,jin hang le jin shu guang shan dian chen ji zhi liang gai shan fang fa yan jiu ,zai chen ji guo cheng zhong yin ru chao sheng zhen dang ,di gao le jin shu dian chen ji su lv ,bing ju shi dian zhu fan ying biao mian li zi kuo san de geng wei jun yun ,jiang di le biao mian cu cao du 。di wu ,jin hang le jin shu guang shan dian chen ji ji tong de da jian yi ji ya bo chang jiao xiang pian zhen jin shu guang shan de shi zhi 。tong guo zheng jiao shi yan que ding le guang ke jiao yan mo zhi zuo guo cheng zhong de yun jiao can shu he bao guang xian ying can shu ;tong guo dian zhu shi yan que ding le ke yi huo de jiao gao zhi liang guang shan de dian zhu can shu ,shi zhi le ya bo chang jiao xiang pian zhen jin shu guang shan 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)的朱春霖，发表于刊物中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)2019-07-18论文，是一篇关于亚波长角向偏振金属光栅论文,粒子群最优化算法论文,分步优化设计论文,电沉积在线监测论文,超声辅助电沉积论文,中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)2019-07-18论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：亚波长角向偏振金属光栅论文; 粒子群最优化算法论文; 分步优化设计论文; 电沉积在线监测论文; 超声辅助电沉积论文; 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)2019-07-18论文;