自参照光热通道干涉测量测量Si₃N₄膜的吸收激光光帆

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光学是什么?光学是什么?光学是什么?
• 航空航天工程 航空航天工程

背景情况:

• 激光光帆代表了一种新的航天器推进概念.
• 石化化 (Si3N4) 是这些帆的潜在材料.
• 精确测量低光学吸收对于帆板材料的选择至关重要.

研究的目的:

• 为了研究化 (Si3N4) 膜的近红外吸收.
• 开发和验证一种自参照光热通路干扰测量 (PCI) 技术,用于测量低光损耗.
• 为了评估Si3N4作为激光帆材料的适用性.

主要方法:

• 开发了一种自我引用的光热通路干涉测量 (PCI) 方法.
• 在石墨烯沉积之前和之后测量Si3N4膜的光学吸收.
• 利用圆测量来量化由石墨烯诱导的吸收变化.

主要成果:

• 在1064 nm时测量Si3N4的吸收系数为 (1.5-3) × 10^-2 cm^-1.
• 确定Si3N4适用于高达~10 GW/m^2.4的激光强度.
• 发现富含的SiNx (x ~ 1) 的吸收率更高 (~8 cm^-1),使其不适合使用.

结论:

• 立体测量Si3N4是激光轻帆的一个有希望的低损耗材料.
• 开发的自引用PCI技术对于表征低损耗膜是有效的.
• 该技术可用于评估激光帆应用及其他领域的各种材料.