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渐变折射率含氟聚合物增透膜用于隐形塑料光学器件
摘要： 塑料光学元件的应用范围正不断扩大，但该材料类别仍难以实现耐用的高性能增透（AR）涂层。本研究采用牺牲性成孔剂方法，通过热共蒸发聚全氟乙丙烯（Teflon AF）与小分子N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基联苯胺（NPD），制备出超低折射率纳米多孔氟聚合物增透涂层?；诖朔椒ǎ颐强⒊鑫宀憬滋萁ケ湓鐾竿坎?，在入射角达40°时将亚克力塑料的太阳光谱平均反射率（400<λ<2000nm）降至<0.5%，且经三个月屋顶户外暴露后性能几乎无衰减。针对可见光优化的三层涂层使发光反射率低至~0.1%，令双面镀膜亚克力塑料在室内光照下近乎隐形。该技术对多数光学塑料具有强附着力，兼具优异的机械/化学/环境耐久性，且兼容商用真空镀膜系统，有望实现广泛应用。
关键词： 梯度折射率、聚合物光学、牺牲性成孔剂、抗反射、纳米多孔
更新于2025-09-23 15:23:52
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平面渐变折射率介质中辐射传输扩散近似的适应性分析
摘要： 为研究扩散近似法的适用性，分析了被测介质的光学厚度、散射反照率和壁面发射率对扩散近似精度的影响。通过与蒙特卡罗法计算结果对比确定精度，并通过计算不同参数组合下介质底部的无量纲辐射热流分布来分析各光学参数的影响。此外还检验了扩散近似法对梯度折射率介质的适用性。结果表明：在均匀折射率介质和梯度折射率介质中，增大光学厚度或散射反照率、减小壁面发射率均可提高扩散近似法的精度。最大相对误差主要分布在介质边界和中心区域。当光学厚度增大或壁面发射率减小时，扩散近似法的误差趋于稳定并保持较小值。
关键词： 数值分析、相对误差、扩散近似、梯度折射率、辐射传输
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过直接激光写入实现红外玻璃陶瓷薄膜折射率的空间裁剪
摘要： 红外梯度折射率（GRIN）元件的开发依赖于对合适基质材料的折射率和色散特性进行高空间选择性和足够幅度调控的能力。我们提出一种诱导硫系光学材料局部折射率变化的新颖多步法：采用多组分GeSe2-As2Se3-PbSe（GAP-Se）玻璃陶瓷材料制备1至40微米厚薄膜，通过连续波与纳秒脉冲激光辐照并进行热处理后加工。在红外宽光谱范围内实现了Δn=0.088的最大局部折射率变化，通过富铅晶相的热致结晶作用达成折射率变化的空间控制。该折射率变化幅度随激光功率和曝光剂量呈比例变化，同时材料保持所需光学质量。本研究对厚膜（20-40微米薄膜）验证的材料性能，再次证实了我们将薄层GAP-Se薄膜成果拓展至新型光学设计的能力。
关键词： 直接激光写入，硫系玻璃，光热过程，梯度折射率
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于超常光学传输的纳米狭缝阵列传感器鲁棒优化
摘要： 提出了一种基于超常光学透射的等离子体周期性阵列传感器鲁棒优化方法，通过采用克里金代理模型来降低各类制造工艺不确定性对传感器性能的影响。为在合理计算成本下实现系统化设计，作者选用回归函数为多项式的通用克里金模型，分别以梯度指数和多目标遗传算法作为鲁棒性度量工具与全局优化手段。将品质因数和梯度指数设为双目标函数，设计变量分别为狭缝宽度和高度，并采用有限元法研究目标光学特性。数值优化结果表明，该方案能有效应对制造不确定性，在设计基于超常光学透射的纳米狭缝阵列传感器方面具有显著效能。
关键词： 梯度折射率，鲁棒优化，等离子体学，表面等离极化激元，多目标优化，克里金模型
更新于2025-09-09 09:28:46