1 中国计量大学光学与电子科技学院，浙江 杭州 310018
2 西安应用光学研究所，陕西 西安 710065
在太赫兹频段，为解决FP干涉滤光片反射率低、适用频率范围小及角度稳定性差的问题，设计了一种新的太赫兹频率选择表面结构。首先进行了仿真分析，确定了结构的硅片厚度和金属网栅层数，并对参数进行了优化。然后对该结构的传输特性和角度稳定性进行了仿真，该结构在入射倾斜角0°~45°范围内具有较好的稳定性，最后加工出滤光片实物，对仿真结果的准确性进行验证。在太赫兹波垂直入射的情况下，实物测量结果与仿真结果基本吻合，在1.34~2.34 THz频率范围内，反射率和透射率分别为91.0%~98.4%和0.7%~8.0%，满足FP干涉滤光片高反射率、低透射率要求。
材料 太赫兹超材料 频率选择表面 FP干涉 金属网栅 高反射率
中国电子科技集团公司第十一研究所，北京100015
通过理论计算分析了金属网栅的电磁屏蔽特性与红外透过率之间的关系，发现金属网栅的电学特性与光学特性是相背离的。为满足镀金属网栅后光学镜片的透过率降幅小于等于5%、屏蔽效能大于30 dB (频率范围为14 kHz～18 GHz)的要求，首先通过理论计算选用线宽为10 m、周期单元的长度和宽度均为500 m、膜层厚度为1 m的金属网栅(Ni-Ag)。然后采用直流磁控溅射镀制技术在直径为100 mm的硫化锌基片表面成膜。经过曝光、显影、坚膜、腐蚀、剥离等工艺，获得了镀Ni-Ag频率选择表面(Frequency Selective Surface, FSS)网栅的红外窗口样片。最后对红外窗口样片进行了透过率和屏蔽效能测试。测试结果满足设计要求。该计算数据可用于预估光学窗口的电磁屏蔽性能，为后续的设计工作提供参考。
电磁屏蔽 电磁防护 金属网栅 红外窗口 electromagnetic shielding electromagnetic protection metal grid infrared window
国防科技大学电子科学学院，湖南 长沙 410073
随机金属网栅透明导电薄膜是一种非规则结构的金属网栅透明导电薄膜，其透光和导电性能良好。与规则结构金属网栅透明导电薄膜相比，随机金属网栅透明导电薄膜在同样光电性能前提下，具有更好的光学衍射性能。而且基于裂纹模板法的随机网栅透明导电薄膜相对于传统金属网栅透明导电薄膜在制备上具有明显的性价比优势，因此备受关注。针对目前研究较多的设计生成随机网络、仿生型随机网络和自裂解型随机网络这三种结构的随机金属网栅透明导电薄膜的性能、研究现状、相关制备工艺和最新的研究进展进行了详细阐述。在此基础上，介绍了随机网栅透明导电薄膜的相关应用。最后，展望了随机网栅透明导电薄膜未来的研究重点和发展方向。
薄膜 透明导电薄膜 随机金属网栅 光学衍射 裂纹模板法 研究进展 激光与光电子学进展
2023, 60(19): 1900004
1 西安电子科技大学空间科学与技术学院, 陕西 西安 710126
2 西安空间无线电技术研究所, 陕西 西安 710100
金属网的无源互调(PIM)是大功率星载网状天线的一项重要性能参数。传统的金属网无源互调测试主要采用空间辐射法, 但空间辐射法需要的金属网样件尺寸大, 测试效率低。对此, 提出一种基于三端口模块波导测试系统的金属网无源互调性能测试方法。为验证测试方法的有效性, 搭建了基于三端口模块的金属网 PIM性能测试系统, 并对传统型和改进型 2个金属网样件进行了 PIM性能测试。测试结果表明, 改进后的金属网 PIM性能提升了 50 dB以上。本文提出的金属网 PIM性能测试方法使用的三端口测试系统集成度高, 性能稳定, 系统搭建效率高。相比传统的空间辐射测试法, 本文方法的测试样件尺寸减小了一个数量级, 为快速研究新型低 PIM金属网提供了有力支持。
星载天线 金属网 无源互调 测试 三端口波导法 spaceborne antenna metal mesh Passive Intermodulation measurement 3-port waveguide method 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(3): 286
华中光电技术研究所—武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
为了研究金属网栅高级次衍射产生的杂散光分布方式, 进而在设计层面定量地控制网栅衍射能量分布, 提升光学系统的探测能力, 使用数学计算软件对不同结构形式金属网栅光学波段的衍射特性进行了建模和离散化仿真, 利用快速傅里叶变换方法对不同结构的金属网栅在光学波段的衍射分布进行了离散化仿真计算。结果显示, 周期性网栅的+1 ~ +3级次衍射的归一化能量一般在-3 ~ -2 dB级别, 圆环网栅不会集中于轴向, 并且随着衍射级次增加, 衍射能量较方形网栅下降更快。随机网栅具有几乎完全均匀的衍射分布, 并且高级次归一化衍射能量可控制在-6 ~ -5 dB, 远低于周期性网栅, 使用在成像系统中能够将网栅衍射造成的杂散光匀化, 降低背景噪声, 提高成像质量。
透明导电薄膜 金属网栅 衍射分布 随机结构 电磁屏蔽 transparent conductive film metal mesh diffraction distribution random structure electromagnetic shielding
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 710119
2 中国科学院大学材料与光电研究中心，北京 100049
随着现代科技高速发展，各类通信设备与电子仪器所产生和面临的电磁污染与电磁干扰状况日益复杂，因而电磁屏蔽材料的研究受到了广泛关注。而在**、航空航天、医疗、精密仪器等诸多领域同时存在着实现光学透明和电磁屏蔽功能的应用需求，因此研发兼具高透过率和高电磁屏蔽效能的电磁屏蔽玻璃具有重要意义。本文对近年来国内外关于电磁屏蔽玻璃的最新研究进展进行了综合评述，并从结构角度将电磁屏蔽玻璃分为膜层类结构、网栅类结构和复合结构三类，对各种结构及材料的优势与缺陷进行了总结和分析，最后对未来该领域的研究方向和发展前景进行了展望。
电磁屏蔽效能 电磁屏蔽玻璃 电磁防护 功能玻璃 透明导电薄膜 金属网栅 electromagnetic shielding efficiency electromagnetic shielding glass electromagnetic protection functional glass transparent conductive film metal mesh grid
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室，上海 201800
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院，北京 100049
3 国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院，江苏 杭州 310024
提出了一种窄带通频率选择光窗的快速设计方法，该方法结合遗传算法和等效电路模型，能快速准确地给出特定设计目标下光窗的结构参数。该光窗由石英玻璃及镀制在玻璃上下表面的亚波长的金属网栅构成。利用上述方法，可以在几十秒内直接优化出光窗在特定设计目标下的结构参数。与全波仿真相比较，正入射下等效电路模型的准确度高于93%。利用上述方法对光窗的结构参数进行优化，实现了通带透过系数损失小于1.5 dB、带外抑制大于20 dB、品质因子高于26的性能，同时光窗保持一定的可见光透过率且具有极化不敏感性。结果表明，该方法能快速有效地设计窄带通频率选择光窗。
材料 带通频率选择表面 可见光透过率 金属网栅 等效电路法 遗传算法
光子学报
2020, 49(10): 1031002
为满足光学器件透红外屏蔽电磁波的要求, 在PET柔性基底上制作了金属网栅透明屏蔽膜.分析网栅参数对其屏蔽效率及透过率的影响, 选取结构参数.针对PET基底的柔性特点及其热稳定性, 经试验研究优化光刻工艺中的提拉速度、烘烤时间及温度等参数, 从而得到高质量的图形结构.采用磁控溅射法制备透明屏蔽膜, 通过优化溅射功率、溅射气压等参数使膜/基结合更牢固.最后得到线宽为3 μm、周期为250 μm的金属网栅透明屏蔽膜.采用分光光度计测得其在300～2 200 nm波段的平均透过率为77%; 采用屏蔽室法测得其在2～18 GHz频段的电磁屏蔽效率为12 dB以上.
薄膜 透明屏蔽 金属网栅 光刻工艺 磁控溅射 PET基底 Thin film Transparent shielding Metal mesh Photolithography Magnetron sputtering PET substrate
