1 北京科技大学 新材料技术研究院，北京 100083
2 郑州航空工业管理学院 河南省航空材料与应用技术重点实验室，河南 郑州 450046
3 天津津航物理技术研究所，天津 300308
稀土掺杂可以有效地改变基体材料的结构并提高使用性能。利用磁控溅射法在单晶硅和多晶CVD金刚石上分别制备了未掺杂及La掺杂的Y2O3薄膜，研究了La掺杂氧化钇（Y2O3）增透薄膜的组成、结构及性能。X射线光电子能谱（XPS）和掠入射X射线（GIXRD）研究表明，金属La与O相互作用，以La-O化合物形式存在于Y2O3薄膜中，未掺杂的Y2O3薄膜呈现立方（222）面柱状晶体取向，随着La掺杂功率的增加，开始出现新的单斜Y2O3相（111）晶面。从扫描电镜（SEM）观察到不同La掺杂功率下Y2O3薄膜呈现柱状晶结构，结晶质量较好。由原子力显微镜（AFM）证实，与未掺杂的Y2O3薄膜相比，La掺杂的Y2O3薄膜具有较低的粗糙度(RMS)值。在La掺杂的Y2O3薄膜中，随着La浓度的增加，柱状晶的晶粒尺寸显著减小。在8~12 μm的长波红外范围内，La掺杂后的Y2O3/金刚石薄膜最大透过率为80.3%，与CVD金刚石相比，透过率提高19.8%。颗粒细小的La掺杂Y2O3薄膜具有较高的硬度和弹性模量，硬度由未掺杂(12.02±0.37) GPa增加到(14.14±0.39) GPa，弹性模量由(187±14) GPa 增加到(198±7.5) GPa。结果表明，与未掺杂Y2O3薄膜相比，La掺杂的Y2O3薄膜在保持较高红外透过率条件下，通过细晶强化获得了更高的硬度，有利于提升砂蚀、雨蚀等冲刷性能。
CVD 金刚石 Y2O3增透膜 La掺杂 透过率 CVD diamond Y2O3 anti-reflection film La doping transmittance 红外与激光工程
2023, 52(12): 20230240
天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
为提高基于渐开线原理的快速光学延迟线（FODL）装置的扫描频率和延迟时间，提出一种具有高速及高稳定性特点的光学延迟线装置，分析了延迟线装置装配误差引起的出射光束角度偏转和光程差变化。通过迈克耳孙干涉系统验证装置的扫描频率、延迟时间、延迟平稳性和延迟线性度四个方面的特性。实验结果表明，延迟线装置的装配精度较高，可实现高速高稳定性扫描和较大的光学延迟，其扫描频率为100 Hz，延迟时间为167.45 ps，延迟距离为50.06 mm，平稳性误差为0.25%，线性度误差为0.05%。
测量 光学延迟线装置 装配误差 渐开线 平稳性误差 扫描频率 激光与光电子学进展
2017, 54(3): 031202
天津大学 精密仪器与光电子工程学院，天津 300072
为了提高光学延迟线装置的性能，基于渐开线原理设计了快速光学延迟线(FODL)装置。分析了渐开线的基本原理并建立了数学模型，推导了光学延迟线装置的延迟距离公式。对光束通过延迟线装置后的光斑畸变进行了理论与实验分析。最后，搭建迈克尔逊干涉系统，对延迟线装置的延迟线性度、延迟平稳性、延迟距离和扫描频率进行了实验验证。结果表明：对于快速光学延迟线装置，入射光斑的半径越小，旋转平面反射镜的旋转角度间隔越小，出射光束的光斑畸变越小。该装置的延迟距离为40.036 mm，延迟时间为133.453 ps，线性度误差为0.419%，平稳性误差为0.806%，扫描频率为20 Hz。与常用光学延迟线装置相比，该装置能够提供较大的延迟距离和较高的扫描频率，同时具有线性度好、平稳性好等优点， 满足快速光学延迟线的使用要求。
光学延迟线装置 渐开线 线性度 延迟距离 扫描频率 光斑畸变 optical delay line device involute linearity delay distance scanning frequency light spot distortion 光学 精密工程
2015, 23(12): 3289
