本文關鍵詞：低溫下光學窗口材料光學常數(shù)的實驗研究

  更多相關文章： 低溫 光學窗口材料 橢偏法 雙光程透射法 光學常數(shù)

【摘要】：隨著紅外技術在空間探測、低溫望遠鏡等方面的廣泛應用,紅外裝置在低溫環(huán)境中使用的情況越來越多。光學窗口是紅外裝置的重要元件之一。為保證光學窗口在低溫條件下正常使用,就需要對制作光學窗口的材料在低溫下的輻射光學特性有更多的了解。光學常數(shù)是材料最基本的輻射物性,但目前低溫下常用的光學窗口材料的光學常數(shù)數(shù)據(jù)極其匱乏。本文主要對低溫下幾種常用的光學窗口材料的光學常數(shù)進行了實驗研究,并分析了溫度對材料光學常數(shù)的影響。本文使用IR-VASE型紅外光譜橢偏儀及配套的冷熱臺樣品架測量了低溫下氟化鎂與氟化鈣材料的光學常數(shù),測量溫度范圍為-60~20℃,測量波段分別為14~20μm和16.5~20μm。結果表明,兩種材料的折射率n均隨波長增大逐漸減小,氟化鎂材料的吸收指數(shù)k隨波長增大顯著增大,氟化鈣材料的k隨波長增大小幅增大。隨著溫度的降低,兩種材料的折射率n均小幅減小,氟化鎂材料的吸收指數(shù)k有所增大,氟化鈣材料的k小幅減小。橢偏法在測量材料高透波段的光學常數(shù)時存在局限性,本文采用雙光程透射法得到了氟化鈣、氟化鋇與硫化鋅材料的光學常數(shù),測量溫度范圍為-50~20℃,測量波段分別為2~9μm,2~13μm和2~14μm。結果表明,兩種氟化物材料的折射率n在測量波段均隨著波長增大緩慢減小,且溫度降低對折射率的影響極小。氟化鈣與氟化鋇材料的吸收指數(shù)k在近紅外段都極小,在測量波段隨波長增大分別從約5×10-7和1×10-8增大到5×10-4和8×10-4。氟化鈣與氟化鋇材料的吸收指數(shù)k隨著溫度的降低均沒有明顯變化。硫化鋅的折射率n隨波長增大,在2~14μm波段內(nèi)從約2.26減小到2.19,其吸收指數(shù)k隨著波長增大,在2~9μm波段減小,在9~14μm波段增大;隨著溫度的降低,硫化鋅材料的折射率n無明顯變化,其吸收指數(shù)k在6~14μm波段小幅減小,在8~10μm波段k值減小幅度較大。
【關鍵詞】：低溫 光學窗口材料 橢偏法 雙光程透射法 光學常數(shù)
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN213
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景及研究目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 光學窗口材料的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 光學窗口材料輻射特性的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 橢偏測量及橢偏儀原理14-20
• 2.1 橢偏測量原理14-16
• 2.2 橢偏儀基本原理16-18
• 2.3 IR-VASE型橢偏儀18
• 2.4 本章小結18-20
• 第3章 低溫下光學窗口材料光學常數(shù)的橢偏實驗研究20-32
• 3.1 低溫橢偏實驗驗證20-24
• 3.1.1 冰光學常數(shù)的研究現(xiàn)狀20-21
• 3.1.2 冰光學常數(shù)的實驗研究21-23
• 3.1.3 溫度對冰光學常數(shù)的影響23-24
• 3.2 氟化鎂和氟化鈣材料低溫下的光學常數(shù)24-30
• 3.2.1 氟化鎂材料低溫下的光學常數(shù)24-28
• 3.2.2 氟化鈣材料低溫下的光學常數(shù)28-30
• 3.3 本章小結30-32
• 第4章 低溫下光學窗口材料光學常數(shù)的雙光程透射法實驗研究32-50
• 4.1 雙光程法的基本原理32-34
• 4.1.1 單層介質(zhì)中光的傳播32-33
• 4.1.2 雙光程透射法的原理33-34
• 4.2 低溫下材料透射測量樣品架設計與搭建34-37
• 4.2.1 樣品架設計與加工34-36
• 4.2.2 樣品架的調(diào)試36-37
• 4.3 氟化鈣材料低溫下的光學常數(shù)37-41
• 4.3.1 氟化鈣材料低溫下的透射率37-39
• 4.3.2 溫度對氟化鈣光學常數(shù)的影響39-41
• 4.4 氟化鋇材料低溫下的光學常數(shù)41-45
• 4.4.1 氟化鋇材料低溫下的透射率42-43
• 4.4.2 溫度對氟化鋇光學常數(shù)的影響43-45
• 4.5 硫化鋅材料低溫下的光學常數(shù)45-48
• 4.5.1 硫化鋅材料低溫下的透射率45-46
• 4.5.2 溫度對硫化鋅光學常數(shù)的影響46-48
• 4.6 本章小結48-50
• 結論50-51
• 參考文獻51-56
• 致謝56

，

本文編號：915496