蔡清元 1冯旗 1陈刚 1宋庆君 2[ ... ]刘定权 1,**
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
2 国家卫星海洋应用中心, 北京 100081
以海洋一号C/D卫星中国水色水温扫描仪[COCTS (HY-1C/D)]的光学薄膜研制为例,介绍了海洋水色定量化遥感中应用的光学薄膜技术。在单片基片的不同通道区域依次镀制多块滤光膜以抑制杂散光的产生,充分研究了光束空间角频率分布带来的光谱及偏振影响,实现了5%带宽的定位精度,将通道滤光膜对偏振灵敏度的影响降到0.3%以下,采用双离子束溅射工艺来保证膜层的可靠性和光谱性能。此外,通过光学薄膜元件的偏振调控设计以及元件间的偏振补偿,实现了系统偏振灵敏度达到国际先进水平,0°扫描角时的平均偏振灵敏度小于1%。光学薄膜技术的应用有效提升了海洋水色的定量化遥感质量,结合大气校正,COCTS (HY-1C/D)获得的水色产品数据量化精度与美国的中分辨率成像光谱仪(MODIS)和可见光红外成像辐射仪(VIIRS)相当。
海洋光学 中国水色水温扫描仪 定量化遥感 光学薄膜 多波段集成滤光片 偏振灵敏度 
光学学报
2023, 43(24): 2401001
Author Affiliations
Abstract
1 Center of Interferometer R&D, Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200082, China
2 Key Laboratory of Infrared System Detection and Imaging Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200082, China
3 Third Engineering Department, Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200082, China
4 Infrared Imaging Material and Device Laboratory, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200082, China
5 Key Laboratory of Infrared Imaging Materials and Detectors, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200082, China
6 Department of Optical Coatings and Materials, Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200082, China
7 Space Cryocooler System Laboratory, Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200082, China
8 State Key Laboratory of Transducer Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200082, China
To measure the global atmospheric three-dimensional distribution and change of temperature and humidity is one of the key areas in atmospheric remote sensing detection; it is also a new research and development direction in the field of meteorological satellite application. As a main element of China second generation of geostationary meteorological satellite Fengyun 4 (FY-4), which was launched on Dec. 11, 2016, the Geostationary Interferometric Infrared Sounder (GIIRS) is the first interferometric infrared sounder working on geostationary orbit internationally. It is used for vertical atmospheric sounding and gains atmospheric temperature, humidity, and disturbances. The combination of Fourier transform spectrometer technology and infrared detectors makes GIIRS have high spectral resolution and large coverage over spatial areas. With this kind of instrument, meteorological satellites can improve the capabilities for severe weather event monitoring and numerical weather prediction. Here a concise review of the GIIRS development project, including its history, missions and functions, technical design, key technologies, system integration, calibration and in-orbit operation status, etc., is presented.
120.3180 Interferometry 120.4820 Optical systems 120.6200 Spectrometers and spectroscopic instrumentation 300.6300 Spectroscopy, Fourier transforms 
Chinese Optics Letters
2018, 16(11): 111203
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
2 中国科学院大学,北京 100049
从沉积方式、薄膜厚度、沉积温度和离子束能量四个方面,研究了沉积工艺对氟化镱(YbF3)薄膜可靠性的影响。研究结果表明,相较于电阻加热蒸发方式,用电子束加热蒸发得到的YbF3薄膜,其致密性更好,水汽吸收更少;薄膜太厚或沉积温度太高会加大YbF3薄膜的应力,使薄膜表面出现裂痕,甚至使薄膜脱落;离子束辅助沉积可以增加YbF3薄膜的附着力,改善薄膜的表面质量;随着离子束能量的增加,薄膜的应力先增大后减小。根据以上研究结果得出YbF3薄膜的最佳沉积工艺,并研制出具有良好光谱性能和高可靠性的宽光谱增透膜。
薄膜 氟化镱 可靠性 离子束辅助沉积 应力 附着力 
光学学报
2018, 38(7): 0731002
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所光学薄膜与材料研究室, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
对不同离子束密度条件下辅助沉积的ZnS薄膜进行了物理及光学特性研究。研究结果表明,在离子束辅助沉积ZnS薄膜时会出现非均匀生长现象, 且非均匀性和折射率会随着离子束密度的增加而增大, 薄膜结晶程度也增加。薄膜的非均匀性增加了薄膜制备和设计的难度, 尤其是对多层膜系的制备造成了很大的不确定性。研究结果为红外光学ZnS薄膜的研制提供了重要参考。
薄膜 光学特性 离子束辅助沉积 硫化锌薄膜 非均匀性 折射率 
激光与光电子学进展
2017, 54(10): 103101
李大琪 1,*于天燕 1,2陈刚 1刘保剑 1[ ... ]刘定权 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室, 上海 200083
在0.55~0.85 μm波段范围内,在保证薄膜高透射率的同时对其相位进行调控,是多偏振成像模块项目研制的关键技术。采用等效膜层理论,使用三种氧化物薄膜材料:Ta2O5、Al2O3、SiO2,在光学玻璃H-LaK4L基底上设计并制备了相位调控增透膜。经过工艺优化,研制结果表明,在28°入射条件下,0.55~0.85 μm的波段范围内,薄膜平均透射率大于97%,其相位差小于1°。膜层能够经受航天光学薄膜产品的环境实验的检验,满足了项目的可靠性要求。
薄膜 增透膜 相位调控膜 
光学学报
2016, 36(7): 0731001
作者单位
摘要
中国科学院 上海技术物理研究所,上海 200083
红外宽光谱增透膜作为红外光学系统中的关键元件,其研究是一项比较复杂而备受重视的工作。针对风云二号辐射计锗窗口的宽光谱增透膜的要求,通过对镀膜材料在既定工艺条件下的光学参数的准确拟合,采用非对称等效层理论,并将材料光学参数拟合值代入到膜系的优化过程中,从而得到能够与实际情况接近的理论设计膜系。经过工艺优化后,研制出的宽光谱增透膜在要求的3.5-4.0 mm,6.3-7.6 mm,10.3-11.3 mm三个通道的平均透射率均大于96%,而11.5-12.5 mm通道的平均透射率大于94%。膜层能够经受住浸泡、高温高湿等一系列环模试验的检验,完全满足项目的使用要求。
薄膜 红外光学薄膜 宽光谱增透膜 非对称等效层 光学参数 
光学学报
2010, 30(4): 1197
作者单位
摘要
中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
硫化锌(ZnS)透镜由于其透光区域较宽,便于光学系统的装校而被经常应用于红外光学系统中,但是其作为基底,镀制中长波红外增透膜却具有相当大的难度,尤其是牢固度的问题。根据任务要求研制的增透膜是在3.5~3.9 μm的中波红外波段及9~12 μm的长波红外波段,平均透射率大于90%。由于长波红外区可选用的宽透射区材料较少,所以兼顾材料的选用、光谱特性及可靠性满足使用要求等几方面考虑,最终采用氟化钇(YF3)作为低折射率材料,经过多次实验,采用混蒸、离子辅助等工艺方法以及选取合适的基底温度,通过对其他工艺环节的不断改进,解决了在ZnS透镜上镀制宽带增透膜,由YF3膜层严重的应力作用而导致膜层龟裂的问题,最终研制成功符合使用要求,并且可靠性和光谱特性皆优的中长波红外增透膜。
光学薄膜 红外增透膜 硫化锌透镜 氟化钇 应力作用 离子辅助 
光学学报
2005, 25(2): 270
作者单位
摘要
中国科学院上海技术物理研究所,光学薄膜与材料研究室,上海,200083
红外、可见光分色片对成像光谱技术起着至关重要的作用,应用诱导增透概念设计宽光谱分色片,并在薄膜制备过程中,采用了光学控制结合晶体振荡控制的方法获得了符合实用要求的红外/可见分色片,其400nm~900nm范围45度入射光透过率大于80%,在1325nm~13000nm平均反射率大于90%,其光谱特性在已报道过的同类分色片中位于前沿.
光学薄膜 分色片 诱导增透 optical thin film color separation filter induced transmission 
红外与毫米波学报
2004, 23(5): 393
作者单位
摘要
激光与光电子学进展
2002, 39(1): 42
作者单位
摘要
激光与光电子学进展
2002, 39(3): 53

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