钽铌基高折射率薄膜的制备与光学性能研究

发布时间：2023-05-20 03:02

　　随着集成光学、激光技术的发展,对高折射率光电功能材料特别是高精确折射率薄膜的需求越来越急迫。高折射率材料具有优秀的折射率性质,应用于精密激光器、增透膜、反射膜、光学干涉滤光片等。然而目前高折射率材料的折射率单一,不能满足需求精确折射率的光学器件,所以通过调控获得具有精确折射率材料是很有价值的研究。本文计算了钽铌基体块和薄膜材料的电子结构和光学性质,制备了高质量的钽铌基光学薄膜,研究了钽铌基光学薄膜的结构和基本光学性能间的规律,通过不同浓度的掺杂实现对折射率的精确调控,并对薄膜的三阶非线性光学性能进行研究。构建了钽铌基体块和薄膜材料的模型,通过对其结构和光学性质的计算,表明钽铌基薄膜价带主要由氧离子的p轨道和部分B位阳离子的d轨道贡献,而导带则主要由阳离子的d轨道和部分氧离子的p轨道贡献。在可见光范围内,折射率随波长的增大而降低,属于正常色散;在同一入射光波长下,Nb₂O₅薄膜的折射率大于Ta₂O₅薄膜,介电函数、反射率等光学性质谱线较Ta₂O₅薄膜均有不同...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 钽铌基光学薄膜的研究概况
        1.2.1 Ta₂O₅薄膜的国内外研究进展
        1.2.2 Nb₂O₅薄膜的国内外研究进展
    1.3 本论文的主要研究内容
第2章 钽铌基薄膜光学性能的理论计算
    2.1 引言
    2.2 Ta₂O₅与Nb₂O₅体块的电子结构
        2.2.1 体块模型构建及计算参数
        2.2.2 体块电子结构
    2.3 Ta₂O₅与Nb₂O₅体块的光学性质
        2.3.1 体块介电函数
        2.3.2 体块折射率与消光系数
        2.3.3 体块反射与吸收光谱
    2.4 Ta₂O₅与Nb₂O₅薄膜的电子结构与光学性能
        2.4.1 薄膜电子结构
        2.4.2 薄膜光学性能
    2.5 本章小结
第3章 钽铌基薄膜的制备及基本光学性能研究
    3.1 引言
    3.2 钽铌基光学薄膜的制备
        3.2.1 陶瓷靶材的制备
        3.2.2 PLD法制备钽铌基光学薄膜
        3.2.3 钽铌基光学薄膜的微观形貌
    3.3 钽铌基薄膜的基本光学性质
        3.3.1 透射及吸收特性
        3.3.2 光学带隙
    3.4 钽铌基薄膜的折射率调控
    3.5 本章小结
第4章 钽铌基光学薄膜的非线性光学特性
    4.1 引言
    4.2 Z扫描探测
    4.3 钽铌基薄膜的三阶光学非线性性质
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢



本文编号：3820409