[發明專利]硫化鋅材料短波長散射消光系數的表征方法

有效

• 申請號: 201710564513.9
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107367466B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 劉華松;李士達;劉丹丹;王利栓;楊霄;季一勤
• 申請（專利權）人: 天津津航技術物理研究所
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 11011 中國兵器工業集團公司專利中心
• 代理人: 劉瑞東<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種硫化鋅材料短波長散射消光系數的表征方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、定義硫化鋅的短波吸收區的介電常數為：

其中，E為光子能量，A₁為短波極子的振幅，E₁為短波極子的中心頻率，ε_∞為短波的高頻介電常數；

步驟2、將硫化鋅的長波吸收區的每個晶格振動頻率等效為一個振子，在有x個振子的情況下，長波吸收區的介電常數ε_vabrition和介電常數虛部ε_i表示如下：

其中，ω為波長對應的角頻率，A_j為振子的振幅、ω_j為振子的寬度、γ_j為振子的寬度，P表示主值積分；

步驟3、使用Cauchy模型表征多晶的內散射損耗，得到散射源的等效介電常數ε_scanttering；使用Cauchy模型表征內散射損耗，等效折射率與消光系數為：

n(ω)＝A+Bω² (4)

k(ω)＝A_kexp[B_k(ω-C_k)] (5)

那么散射源的等效介電常數使用下列公式計算：

方程(4)-(6)中，n為折射率，k為消光系數，A、B為折射率常數項，A_k、B_k和C_k為消光系數的常數項；

步驟4、將硫化鋅材料的介電常數表征為：

步驟5、根據介電常數與折射率和消光系數的關系，用介電常數實部ε_r和虛部ε_i表示折射率n與消光系數k；

步驟6、對硫化鋅樣品進行雙面拋光，使得表面粗糙度達到1nm以下；

步驟7、根據光學原理，物理厚度為d的平行平板光學材料，其光譜透過率是折射率n與消光系數k和物理厚度d的函數，設置介電常數的參數為變量，利用光譜透過率反解得到方程(1)、(2)、(3)以及折射率n、消光系數k以及散射源的等效介電常數ε_scanttering的常數系數；

步驟8、根據步驟4的方程、步驟5的方程以及步驟7的計算結果得到散射的消光系數k。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟7的反解過程中使用的評價函數為：

MSE是測量值與理論模型計算值的均方差，N為測量波長的數目，有M組測量值，T_i^exp為i個波長的光譜透過率測量值，T_i^mod為i個波長的光譜透過率計算值，σ_T,i^exp別為i個波長的光譜透過率測量誤差。