介绍了一种获得窄带宽截止滤光片的方法，即具有缺陷的多异质结结构，这种结构能够展宽光子晶体的禁带同时实现窄通带效应。通带的位置与缺陷的厚度及缺陷的位置有关，设计的窄带宽截止滤光片在光学领域中具有一定的应用前景。

Silicon carbide (SiC) is a promising candidate for large-scale mirrors due to its high stiffness and thermal stability. However, it is very challenging to obtain a super smooth surface for high precision optical telescopes due to the intrinsic defects of SiC. In this letter, a super smooth surface with a roughness lower than 1 nm and a surface profile of \lambda/50 is achieved by depositing a uniform and dense silicon surface modification cladding by plasma ion assisted deposition (PIAD) on a lightweight concave reaction bonded (RB) SiC mirror, followed by a polishing procedure. Characterization data from the high resolution optical microscope, WYKO profilometer, Zygo interferometer, and nanoindentation are further discussed. The thermal shock resistance test indicates that the surface modification cladding is very stable and shows firm adherence. A reflectance of over 98% in the visible light region is obtained on the spectrometer after being coated with the silver-enhanced coatings.

根据空间应用项目需求, 采用等离子辅助电子束蒸发方法对RB-SiC基底进行了表面改性, 并对表面改性的性能和可靠性进行了相关评估.经测试, 改性后RB-SiC基底表面粗糙度(rms)降低到0.632 nm; 散射系数降低到2.81%, 500~1 000 nm范围的平均反射率提高到97.05%, 已经接近于抛光良好的微晶玻璃的水平; 改性涂层温度稳定性高, 与基底结合牢固; 加工后, 面形精度达到0.119λ(PV)和0.014λ(rms), λ=632.8 nm.评估结果表明, 这种SiC基底表面改性的工艺是可靠的, 其光学性能满足空间高质量光学系统的要求, 适宜空间环境应用.

SiC材料具有良好的物理特性和机械特性,是制备大口径空间反射镜的主要候选材料之一,而SiC反射镜的制备、加工及其表面改性技术是推动高水平空间光学系统应用的重要条件。本文从实际工程应用的角度出发,分析了几种常用SiC基底反射镜材料的特性,介绍了4种SiC的制备工艺。研究了目前国内外SiC基底反射镜的应用现状及其表面改性情况,对改性层的性能指标、制备工艺和发展趋势进行了深入讨论。针对目前国内反射镜材料应用现状,认为加快高性能SiC基底材料研发工作步伐,并找到一种利用现有大口径PVD设备低温制备优质SiC改性层的方法是今后工程应用的发展方向。

为了满足空间用大口径、复杂轻量化结构RB-SiC基底反射镜对高性能表面质量的需求,针对RB-SiC基底的特性,提出了改进表面改性工艺的方法。采用高能量考夫曼离子源辅助,预先对基底进行碳化和加镀C缓冲层,并制备Si改性涂层的方法对RB-SiC基底进行了表面改性。测试结果表明:与单纯霍尔离子源辅助方法相比,该工艺方法制备的Si改性涂层生长得更加致密、均匀,抛光特性良好;改性抛光后表面粗糙度(rms)降低到0.635 nm,达到了S-SiC基底的水平;改性后RB-SiC基底的反射率明显提高,达到了抛光良好的微晶玻璃的水平。结果表明,该工艺方法是提高RB-SiC基底表面改性效果的一种合理有效的方法。

直接抛光后的SiC反射镜表面光学散射仍较大，无法满足高质量空间光学系统的应用需求。为此必须对SiC反射镜进行表面改性，以获得高质量的光学表面。目前国际上较为流行的是制备Si或SiC改性层进行表面改性。分别采用离子辅助电子束蒸发方法制备Si和SiC改性层进行改性，相关测试结果表明：Si改性层结构为立方相，改性后基底表面粗糙度(rms)降到0.620 nm，散射系数减小到1.52 %；SiC改性层结构为非晶相，改性后基底表面粗糙度(rms)降到0.743 nm，散射系数减小到2.79 %。两种改性层均与基底结合牢固，温度稳定性较高。从可靠性方面考虑，目前在国内第一种方法更适于实际工程应用。该工艺改性后SiC基底表面散射损耗大大降低，表面质量得到明显改善，镀Ag后表面反射率接近于抛光良好的微晶玻璃的水平，已能够满足高质量空间光学系统的应用需要。

应用电子束蒸发硅,霍尔离子源电离甲烷,并辅助沉积的方法在反应烧结碳化硅(RB SiC)基底上沉积了碳化硅(SiC:H)改性薄膜。X射线衍射(XRD)测试表明制备的碳化硅改性薄膜为α相。通过控制沉积速率,制备了硬度为9.781～13.087 GPa,弹性模量为89.344～123.413 GPa的碳化硅改性薄膜。比较同样条件下镀制银膜的抛光良好微晶玻璃和经过精细抛光的改性RB SiC,结果表明两者反射率相近;附着力实验表明,制备的薄膜和基底结合良好;在温度冲击实验下,制备的薄膜无龟裂和脱落。

应用低压反应离子镀(RLVIP)技术在Ge基底上沉积了Get1-xCx薄膜.制备过程中,低压等离子源作为辅助等离子源,Ge作为蒸发材料,CH4作为反应气体,在相同的沉积条件下以不同的沉积速率制备了C含量(x)从0.23到0.78的Ge1-xCx薄膜.X射线衍射测试表明制备的Ge1-xCx薄膜为无定形结构.用X射线光电子能谱研究了不同C含量下Ce1-xCx薄膜中C的化学键合变化.研究结果表明;当x>0.78时,成键为C-H键;当x为0.53～0.62时,成键为C-C键;当x<0.47时,成键为Ge-C键.

介绍了一种利用霍尔型离子源辅助电子束蒸发,在反应烧结碳化硅(RB-SiC)材料上制备硅改性薄膜的方法,研究了不同沉积速率下薄膜改性后的抛光效果.对样品进行了表面散射及反射的测量.通过样品的显微照片可知,硅膜层在沉积速率增大的条件下结构趋于疏松.在精细抛光镀制有硅改性薄膜的反应烧结碳化硅样品后,表面散射系数减小到1.46%,反射率接近抛光良好的微晶玻璃.温度冲击实验和表面拉力实验表明:硅膜无龟裂和脱落,性质稳定,与碳化硅基底结合良好.

介绍了时域有限差分法的基本原理,并对一维光子晶体薄膜中传播的电磁场作了模拟和分析.通过对光子晶体透射谱的研究,讨论了不同周期数和不同介电常数比对光子晶体带隙的影响,最后通过在周期介质层状结构中引入缺陷层构造了光子缺陷态.