膜系光谱系数对膜层参数的一阶和二阶偏导数的计算模型 被引量：12

1

作者 吴素勇 龙兴武 +1 位作者 黄云 杨开勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期83-90,共8页

为了寻找一种膜系深入分析与设计的有力辅助计算工具,从光学薄膜光谱系数的矩阵计算理论出发,基于对矩阵求迹运算的巧妙运用,从数学上建立了准确计算膜系光谱系数关于膜层几何厚度、实际折射率和消光系数等膜层参数的一阶和二阶偏导数... 为了寻找一种膜系深入分析与设计的有力辅助计算工具,从光学薄膜光谱系数的矩阵计算理论出发,基于对矩阵求迹运算的巧妙运用,从数学上建立了准确计算膜系光谱系数关于膜层几何厚度、实际折射率和消光系数等膜层参数的一阶和二阶偏导数的解析模型。这一偏导数计算模型物理上与矩阵理论具有一致的通用性和普适性,适用于任何各向同性的均匀膜系统。在数学上也严格成立,数值编程计算不存在差分近似,精度达到了计算机浮点运算的极限精度。而且算法运算费时少,计算速度快,取得了高度准确性和便于实时化的双重优越性能,非常有利于应用于膜系设计领域来提高膜层数较大时的设计速度和效率。同时,这一模型能非常便捷和准确地给出膜系许多实用的导数信息,对膜系分析、测量和膜厚监控等领域中的相关应用具有重要的参考意义。 展开更多

关键词 薄膜光学 光谱系数导数计算模型 矩阵法 膜层参数

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灵敏度控制思想在主动膜系设计中的快速实现算法(英文) 被引量：4

2

作者 吴素勇 龙兴武 +1 位作者 黄云 杨开勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1471-1478,共8页

基于斜入射薄膜制备实践中镀膜误差对光谱性能的严重退化影响的认识,提出了一种基于灵敏度控制思想的主动膜系设计方法。在深入分析了镀膜中膜层结构参数误差的分布规律的基础上,运用膜系光谱系数关于膜层参数的导数计算的解析模型,建... 基于斜入射薄膜制备实践中镀膜误差对光谱性能的严重退化影响的认识,提出了一种基于灵敏度控制思想的主动膜系设计方法。在深入分析了镀膜中膜层结构参数误差的分布规律的基础上,运用膜系光谱系数关于膜层参数的导数计算的解析模型,建立了膜系灵敏度的定量计算模型和快速实现算法。以一45°入射高精度消偏振增透膜的设计实验为例,探讨了灵敏度控制思想在膜系设计中的可行性、快速性和有效性。结果表明,这一新型设计方法不会显著增加程序时间消耗,能获得具有良好可镀制性能的薄膜,对于正入射和宽角度入射膜同样适用,而且可以避免昂贵的失败试镀和采样,有助于缩短新薄膜的生产周期,特别是对于高精度斜入射薄膜的重复性制备具有重要意义。 展开更多

关键词 薄膜光学 快速实现算法 灵敏度控制 大角度膜

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光学薄膜鲁棒设计中膜系误差灵敏度控制 被引量：5

3

作者 吴素勇 龙兴武 杨开勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2391-2399,共9页

提出了一种基于膜系误差灵敏度控制的鲁棒膜系设计方法,建立了鲁棒膜系设计评价函数在膜层参数误差统计分布下的解析表达式,避免统计样本数目有限性造成的样本均值与总体期望的误差,以及过大数目样本造成的长的计算时间消耗,并通过宽带... 提出了一种基于膜系误差灵敏度控制的鲁棒膜系设计方法,建立了鲁棒膜系设计评价函数在膜层参数误差统计分布下的解析表达式,避免统计样本数目有限性造成的样本均值与总体期望的误差,以及过大数目样本造成的长的计算时间消耗,并通过宽带增透膜、中性分光膜和线性透射率滤光片等多种薄膜的鲁棒设计实验证实了其在膜层参数误差控制上的效果。结果表明:该新型鲁棒膜系设计方法具有内在的快速算法特性,其设计膜系对镀膜中的膜厚监控误差不敏感,对于高质量薄膜的重复制备和批量成品率的提高具有实用价值。 展开更多

关键词 薄膜 鲁棒设计 膜系误差灵敏度 解析模型

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基于遗传算法的减反射膜的优化设计 被引量：6

4

作者 吴素勇 龙兴武 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第4期542-547,共6页

为了研究膜系设计领域内的全局性优化方法,提出了基于遗传算法的膜系设计方法。编制了用遗传算法进行膜系设计的通用程序,并在各种类型的减反射膜设计中取得了成功。结果表明:基于遗传算法得到的减反射膜具有与近期发表的膜系结果相一... 为了研究膜系设计领域内的全局性优化方法,提出了基于遗传算法的膜系设计方法。编制了用遗传算法进行膜系设计的通用程序,并在各种类型的减反射膜设计中取得了成功。结果表明:基于遗传算法得到的减反射膜具有与近期发表的膜系结果相一致或更好的光谱性能和全局性。同时在应用遗传算法进行膜系设计时,不需要给定初始膜系,可以设定膜层厚度边界和膜层数,这对于设计和镀制有现实意义的光学薄膜极为有利,并且只要改变目标反射率就能推广到其他膜系的设计中,具有良好的可移植性。 展开更多

关键词 薄膜 膜系设计 遗传算法 减反射膜

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小型环形激光器中He-Ne气体放电辉光压制的光学方法 被引量：1

5

作者 吴素勇 黄云 +2 位作者 曲天良 樊振方 谭中奇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期62-67,共6页

为解决小型环形激光器输出信号信噪比随腔长减小而下降的问题,研制了一种压制He-Ne气体放电辉光的滤光片。该滤光片的中心波长为632.8nm,入射角为45°,其基片是截止波长为550nm的短波截止红色玻璃,基片前表面镀有19层瞙系结构为{HL2... 为解决小型环形激光器输出信号信噪比随腔长减小而下降的问题,研制了一种压制He-Ne气体放电辉光的滤光片。该滤光片的中心波长为632.8nm,入射角为45°,其基片是截止波长为550nm的短波截止红色玻璃,基片前表面镀有19层瞙系结构为{HL2HLHLHLH2LHLHLHLH2LH}的窄带滤光片,后表面镀有4层非规整减反膜。使用离子溅射法和石英晶振膜厚监控方式制备了该滤光片,并对其进行了反向工程拟合,拟合的理论曲线与用Lambda950分光光度计正入射实测的透过率曲线较为吻合。将该滤光片胶合在环形激光器的输出镜后表面,其有用的激光信号幅值基本不变,而噪声幅值下降了约80%,表明该滤光片从光学上使输出信号的信噪比提高了5倍,降低了后续电路处理的负担及复杂度,为小型环形激光器的研制起到了一定的作用。 展开更多

关键词 环形激光器 辉光压制 窄带滤光片

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薄膜光学参数表征误差处理技术 被引量：1

6

作者 吴素勇 龙兴武 杨开勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1919-1924,共6页

针对光度测量数据中难以消除的系统误差对薄膜光学参数表征精度的负面影响,提出一种新型的误差处理技术。选取薄膜光谱系数对折射率和几何厚度的一阶偏导数,对大部分测量入射角满足符号相反或只有其中一个为零的条件的波段,剔除偏导数... 针对光度测量数据中难以消除的系统误差对薄膜光学参数表征精度的负面影响,提出一种新型的误差处理技术。选取薄膜光谱系数对折射率和几何厚度的一阶偏导数,对大部分测量入射角满足符号相反或只有其中一个为零的条件的波段,剔除偏导数对全部测量入射角满足符号相同或同时为零条件的奇点波长附近波段,作为反演表征用的光度测量数据采集区域,以最小化光度测量系统误差引起的薄膜光学参数反演表征值相对真实值的偏差大小。通过数值模拟实验,对比研究了该技术对不同偏振光和不同测量入射角范围的适用性及实施技巧,以可复现的数值实验数据和合理的理论解释支持和验证了这种误差处理技术的可靠性。 展开更多

关键词 薄膜 光学参数表征 偏导数筛选 系统误差 光度法

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基于角色互换的《激光原理》课程教学改革

7

作者 吴素勇 周健 +1 位作者 胡绍民 谭中奇 《教育教学论坛》 2016年第37期130-131,共2页

针对《激光原理》课程抽象性、理论性和数学性强等特点,笔者结合自己学生时代学习《激光原理》课程的体会,试着以师生角色互换的视角,来重新审视《激光原理》的教学工作全过程,摸索出一条深受学生、老师欢迎的《激光原理》教学改革道路。

关键词 激光原理 教学改革 师生角色互换

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基于项目训练的《薄膜光学》课程实践教学探讨

8

作者 吴素勇 黄云 +1 位作者 杨开勇 曲天良 《教育教学论坛》 2016年第38期123-124,共2页

作为光学工程专业研究生课程之一,《薄膜光学》课程具有极强的专业性、抽象性和交叉性,其中学生实践环节的组织及其效果一直是教学中的短板。为了满足目前光电产业对薄膜工程师的迫切需求,笔者以激光陀螺小型化中遇到的陀螺读出拍频信... 作为光学工程专业研究生课程之一,《薄膜光学》课程具有极强的专业性、抽象性和交叉性,其中学生实践环节的组织及其效果一直是教学中的短板。为了满足目前光电产业对薄膜工程师的迫切需求,笔者以激光陀螺小型化中遇到的陀螺读出拍频信号信噪比下降的实际科研问题为背景,以学生为主体,通过科研项目训练的方式,展开了一场实践教学演练,结果表明以项目训练方式推动《薄膜光学》实践教学的思路值得提倡。 展开更多

关键词 薄膜光学 实践教学 激光陀螺

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光反馈腔衰荡光谱技术中的数据处理(英文) 被引量：2

9

作者 谭中奇 吴素勇 +2 位作者 刘贱平 杨开勇 龙兴武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期56-60,共5页

在光反馈式腔衰荡光谱技术中，光谱数据的处理因一种特殊的光谱纹波现象而变得困难。以6590．8～6591．6ClIl-1光谱范围内水汽分子的光反馈式腔衰荡光谱为基础，根据光谱纹波效应的特性分析结果，提出了一种简单的数据处理方法。利用该... 在光反馈式腔衰荡光谱技术中，光谱数据的处理因一种特殊的光谱纹波现象而变得困难。以6590．8～6591．6ClIl-1光谱范围内水汽分子的光反馈式腔衰荡光谱为基础，根据光谱纹波效应的特性分析结果，提出了一种简单的数据处理方法。利用该方法确定了6590．871cm^-1处水汽分子吸收谱线的线宽约为0．1003cm^-1，这与Hitran数据库提供的线宽结果仅有0．002cm^-1的误差，充分验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱技术 光反馈 光谱纹波 数据处理

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光反馈腔衰荡光谱技术中纹波效应的测量及其特性分析（英文） 被引量：2

10

作者 谭中奇 黄云 +1 位作者 吴素勇 杨开勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期46-51,共6页

为研究光反馈腔衰荡光谱技术中纹波效应的产生机理,基于所建立的腔长为49.1cm的V型微晶玻璃衰荡腔在不同环境、不同光谱范围所测得的腔损耗谱,利用数据处理方法详细分析并讨论纹波效应的周期和振幅等典型特征。分析认为,纹波效应呈现出... 为研究光反馈腔衰荡光谱技术中纹波效应的产生机理,基于所建立的腔长为49.1cm的V型微晶玻璃衰荡腔在不同环境、不同光谱范围所测得的腔损耗谱,利用数据处理方法详细分析并讨论纹波效应的周期和振幅等典型特征。分析认为,纹波效应呈现出明显的部分干涉特点,光谱纹波的周期和振幅特性分别受折叠腔结构和折叠腔镜表面污染状态影响,而与光谱扫描区域关系不明显;这表明纹波效应主要来源于折叠腔镜表面散射场的部分干涉效应。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱技术 光反馈 光谱纹波 纹波效应

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氦氖激光器的横模选择实验 被引量：6

11

作者 谭中奇 吴素勇 +1 位作者 于旭东 肖光宗 《大学物理实验》 2016年第6期15-17,共3页

衍射作为激光器腔内损耗的重要来源,是决定激光器模式的重要因素。本文以氦氖激光器为例,针对其模式选择实验内容,搭建起全外腔氦氖激光器实验系统,进行了横模观察和选择实验,并结合衍射场理论和模式竞争等相关概念对实验结果进行了分... 衍射作为激光器腔内损耗的重要来源,是决定激光器模式的重要因素。本文以氦氖激光器为例,针对其模式选择实验内容,搭建起全外腔氦氖激光器实验系统,进行了横模观察和选择实验,并结合衍射场理论和模式竞争等相关概念对实验结果进行了分析和讨论。相关问题的研讨对于学员理解和掌握有关激光横模相关概念和选模基本理论具有一定参考价值。 展开更多

关键词 衍射 氦氖激光器 选模 增益管

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中药合剂对慢性萎缩性胃炎模型大鼠的影响 被引量：3

12

作者 王守安 陈丽芳 +4 位作者 钟美群 吴素勇 李莹莹 林伟 张琪 《长治医学院学报》 2017年第3期171-174,共4页

目的:探讨芦荟、猴头菇、灵芝(中药)合剂对慢性萎缩性胃炎(CAG)模型大鼠胃黏膜的影响。方法:采用热盐水复制CAG模型,分模型组、中药高、中、低剂量干预组、胶体果胶铋对照组。给药12周后观察大鼠胃黏膜变化,测定血清超氧化物歧化酶(SOD... 目的:探讨芦荟、猴头菇、灵芝(中药)合剂对慢性萎缩性胃炎(CAG)模型大鼠胃黏膜的影响。方法:采用热盐水复制CAG模型,分模型组、中药高、中、低剂量干预组、胶体果胶铋对照组。给药12周后观察大鼠胃黏膜变化,测定血清超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量。结果:中药高、中、低剂量组可显著升高CAG大鼠SOD活性(P<0.05),除高剂量组外,MDA值降低(P<0.05);中药能够改善热盐水CAG模型大鼠的炎症反应,使MDA下降、SOD上升,同时对胃黏膜具有一定的修复作用。结论:芦荟、猴头菇、灵芝对慢性萎缩性胃炎大鼠胃黏膜具有一定的保护作用。 展开更多

关键词 慢性萎缩性胃炎 中药合剂 胃黏膜

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以培养工程创新能力为核心的实验课教学改革与实践 被引量：2

13

作者 汪之国 吴素勇 +2 位作者 毛宏军 樊振方 谭中奇 《大学物理实验》 2014年第4期123-125,共3页

本文以《高等光电技术实验》课程中的"激光陀螺技术"实验模块为例,介绍了在实验内容设计、教学方法和手段、教师队伍建设等方面进行的教学改革与实践,初步达到了利用综合性实验课程培养学生工程创新能力的目标。

关键词 教学改革 实验课 工程创新

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研究生光电技术实验课程教学探索与实践 被引量：2

14

作者 谭中奇 梁永辉 +2 位作者 毛宏军 于旭东 吴素勇 《教育教学论坛》 2015年第22期106-108,共3页

实验课程教学对于提高学生理论联系实际能力、动手操作能力以及创新思维能力等均具有重要作用。在研究生人才培养中如何充分发挥好实验课程的重要作用,培养和锻炼研究生实践创新能力,这是一个值得深入探讨和研究的问题。本文以我校研究... 实验课程教学对于提高学生理论联系实际能力、动手操作能力以及创新思维能力等均具有重要作用。在研究生人才培养中如何充分发挥好实验课程的重要作用,培养和锻炼研究生实践创新能力,这是一个值得深入探讨和研究的问题。本文以我校研究生课程《高等光电技术实验》为例,以研究生培养目标为出发点,将提高人才培养质量作为目标,结合近些年该课程的教学实践,介绍了在研究生实验课程教学探索中的一些经验和体会。 展开更多

关键词 研究生实验课程 光电技术实验 创新人才培养

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浅谈创新思维锻炼和创新人才培养 被引量：2

15

作者 谭中奇 于旭东 吴素勇 《教育教学论坛》 2017年第18期41-43,共3页

针对当前院校的办学宗旨和建设目标,基于个人从事的基础科研和基层教学心得体会,结合观看影片《疯狂原始人》后关于创新话题的感受,浅谈了作为院校基层教员对于创新思维锻炼和创新人才培养相关问题的几点认识和观点。从创新性格培养、... 针对当前院校的办学宗旨和建设目标,基于个人从事的基础科研和基层教学心得体会,结合观看影片《疯狂原始人》后关于创新话题的感受,浅谈了作为院校基层教员对于创新思维锻炼和创新人才培养相关问题的几点认识和观点。从创新性格培养、创新机制体制建设、创新人文氛围营造等多个方面探讨了与创新思维锻炼以及创新人才培养相关的问题,并提出了相应的建议,这些工作希望能对今后的科学研究和人才培养产生影响。 展开更多

关键词 创新思维 人才培养 创新性格 竞争机制

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现代化技术手段在实验课中的应用 被引量：1

16

作者 樊振方 吴素勇 +1 位作者 汪之国 谭中奇 《大学物理实验》 2016年第2期132-134,共3页

以《高等光电技术实验》教学的切身经历为基础,论述了现代化的技术手段在实验课中的应用。现代化技术手段在实验过程、实验数据处理过程的应用,能够提高实验效率,提高实验数据处理的精度,锻炼学生的工程实践能力。实验室的现代化改造是... 以《高等光电技术实验》教学的切身经历为基础,论述了现代化的技术手段在实验课中的应用。现代化技术手段在实验过程、实验数据处理过程的应用,能够提高实验效率,提高实验数据处理的精度,锻炼学生的工程实践能力。实验室的现代化改造是推进教学改革的重要内容。 展开更多

关键词 高等光电技术实验 现代化技术手段 教学改革

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“薄膜光学”课程建设探索 被引量：1

17

作者 黄云 黄水花 +2 位作者 杨开勇 曲天良 吴素勇 《电子世界》 2012年第23期174-174,共1页

本文从薄膜光学课程的地位、作用、任务以及教学目的出发,结合研究生教学的特点,对课程的内容设置及教学方法进行了探索,并应用于教学实践,取得了良好的效果,对同类课程的建设有一定的指导意义。

关键词 薄膜光学 课程建设

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原子力显微镜实验教学设计

18

作者 黄云 黄水花 +2 位作者 黎全 曲天良 吴素勇 《科技信息》 2012年第35期220-221,共2页

本文结合研究生实验课程教学的特点,就如何将原子力显微镜用于实验教学进行课程内容和教学方案设计进行了阐述,并应用于实验教学,取得了较好的效果,可以为同类实验课程的开设提供有益的参考。

关键词 研究生实验课程 原子力显微镜

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多层高反膜光学常数和厚度的反演 被引量：6

19

作者 周天宇 杨开勇 吴素勇 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期128-132,共5页

基于精英保留策略的遗传算法具有良好的全局寻优能力和很强的鲁棒性,基于Levenberg-Marquardt算法的非线性最小二乘法具有快速、高效的局部收敛能力。研究了将这两种算法结合起来求解多层膜光学常数和厚度的可行性和有效性。结果表明:... 基于精英保留策略的遗传算法具有良好的全局寻优能力和很强的鲁棒性,基于Levenberg-Marquardt算法的非线性最小二乘法具有快速、高效的局部收敛能力。研究了将这两种算法结合起来求解多层膜光学常数和厚度的可行性和有效性。结果表明:基于两种算法的组合反演算法综合了这两种算法的优点,能以较大的概率、较高的精度找到在实际约束条件下多层膜的光学常数和厚度,特别是在寻找全局最优解方面表现出色。根据全光谱透射拟合法基本原理,应用组合反演算法分别在考虑测量误差与不考虑测量误差两种情况下反演15层规整高反膜的光学常数和厚度,得到了较为精确的薄膜参数。模拟实验表明:此组合反演算法可有效地求解多层膜反演问题,在反演多层膜光学常数和厚度方面具有实际的应用价值。 展开更多

关键词 薄膜光学 光学常数 全光谱拟合法 遗传算法

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小尺度表面粗糙度与介质吸收对介质折射率测量的影响（英文） 被引量：2

20

作者 张晓宝 罗晖 +2 位作者 谭中奇 刘文斌 吴素勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期196-203,共8页

将介质表面的小尺度粗糙度等效为覆盖在理想光滑表面上的多层等厚折射率渐变的薄膜,并通过特征矩阵计算多层等效膜模型的P光反射率与入射角的关系.将吸收介质的折射率虚部带入菲涅尔公式进行计算.运用COMSOL Mutiphysics软件对表面粗糙... 将介质表面的小尺度粗糙度等效为覆盖在理想光滑表面上的多层等厚折射率渐变的薄膜,并通过特征矩阵计算多层等效膜模型的P光反射率与入射角的关系.将吸收介质的折射率虚部带入菲涅尔公式进行计算.运用COMSOL Mutiphysics软件对表面粗糙度和介质吸收进行建模和仿真计算.计算结果表明,小尺度表面粗糙度与介质吸收都会导致折射率测量产生误差.分别考虑以布儒斯特角和全反角作为折射率测量的手段,为了得到优于10^(-5)的测量准确度,测量表面粗糙介质的折射率时,采用全反角进行判定;测量具有吸收效应的介质折射率时,采用布儒斯特角进行判定. 展开更多

关键词 折射率测量 表面粗糙度 布儒斯特角 全反角 COMSOL Mutiphysics应用

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