基于频率特征的薄膜损伤声学识别技术研究

【摘要】光学薄膜损伤阈值是衡量光学薄膜抗激光损伤能力的重要参数,而要实现损伤阈值的测试必须先实现薄膜损伤的判识。本文提出了一种基于声波频率特征与薄膜损伤内在关系的判识方法,与传统声学法比较,该方法不仅继承了以前光声法判识薄膜损伤的优点,也降低了利用振幅特征带来的误判率,大大提高了薄膜损伤判识的准确性。文中先对薄膜损伤常见判识方法的优缺点做了归纳总结。对激光与光学薄膜相互作用的致声机理做了分析,阐述了激光能量不断增加时引起的薄膜热膨胀、气化和光击穿三种机制。建立了光学薄膜损伤测试系统和声波信号采集系统。其次研究了单层SiO2薄膜和Hf02薄膜在不同激光能量下的损伤情况,对其采集到的声波时域信号进行傅里叶变换,比较和分析薄膜损伤前后的声波频谱曲线,提取频率特征,从而找出声频特征下的薄膜损伤判据。实验结果可得,在高频谱范围(24KHz～40KHz)内,SiO2薄膜和HfO2薄膜损伤前后具有类似的声波频谱曲线特征：①薄膜样片在损伤前的频谱曲线是相似的,受损后的曲线随着激光能量不断的增加趋于相似,波峰和波谷数目不断变得稳定,但是破坏前的与破坏后的频谱曲线却不相同；②薄膜从未损伤向损伤过渡时,在24KHz到25KHz之间有一个明显阶跃点,且该频率点位置变化不大。将薄膜完全损伤后的平均声波频谱曲线作为基准频谱曲线,与不同激光能量等级下的高频谱曲线相比较,可以获得它们之间的相似度。激光能量越大,薄膜损伤越严重,相似度值也越小,SiO2薄膜和HfO2薄膜损伤时的相似度范围分别为：0～0.255和0～0.296,未损伤时的相似度都明显大于0.3。阶跃点具体位置都在24.4KHz-24.5KHz范围内。并且与相衬显微法对相同薄膜进行损伤判识的结果相一致。因此,该方法能够准确的进行薄膜损伤的判识。
【作者】王坤坤；
【导师】苏俊宏；
【作者基本信息】西安工业大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】薄膜损伤；激光能量；声频；曲线；

【参考文献】
[1]王彩莲.暖巢煲合来曲唑治疗PCOS排卵障碍不孕（肾虚型）的临床观察[D].湖南中医药大学,中医妇科学,2014,硕士.
[2]蒋敏.水污染物排污权交易探析[D].浙江大学,项目管理（专业学位）,2013,硕士.
[3]王田民.论学术性文本的翻译[D].重庆大学,翻译（专业学位）,2014,硕士.
[4]杨媛媛.我国绩效预算制度研究[D].中共中央党校,政治经济学,2013,硕士.
[5]单艺,马微,刘晓玲,王象欣,夏行昊,于力涛,魏雪冬,姜毓君.婴幼儿配方乳粉中微量碘测定方法的比较[J].食品工业科技.
[6]张建.紧急事件下路网可靠性与交通组织研究[D].长安大学,行政管理,2014,硕士.
[7]陈文驰.复杂环境下的ISAR成像研究[D].西安电子科技大学,信号与信息处理,2003,硕士.
[8]陈畅.CdS/CdSe量子点敏化TiO_2纳米棒阵列光阳极和一维硫化钴纳米针阵列对电极的研究[D].厦门大学,物理化学,2014,硕士.
[9]吴琼.芳烃钌(Ⅱ)配合物的微波辅助合成及其抗肿瘤作用机制[D].广东药学院,药物化学,2013,硕士.
[10]陈道东.纤维蛋白凝胶包埋下多孔支架上人真皮成纤维细胞的生物学特性[D].苏州大学,骨科,2014,硕士.
[11]韩金历.多级分子蒸馏提取五味子精油控制系统研究[D].长春工业大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[12]张亚君,殷小玮,张立同,成来飞.吸波型SiC陶瓷材料的研究进展[J].航空制造技术,2014,06:113-118.
[13]孙京京.载脂蛋白AI模拟肽R-D4F对人脐静脉血内皮祖细胞黏附迁移功能的影响[D].扬州大学,内科学,2012,硕士.
[14]郑艳艳.初中美术教育学生评价方式的改革对策探究[D].东北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[15]郁海晶.Bi2S3基纳米晶及PtCu3合金的结构可控合成、生长机理及催化性能研究[D].华东理工大学,无机化学,2014,硕士.
[16]周琳.自然与性别的双重危机之剖析[D].厦门大学,英语语言文学,2014,硕士.
[17]张晓军.750m~3高炉喷煤自动控制技术的研究与应用[J].冶金自动化,2002,01:73.
[18]丁兆阳.长江电力长期投资价值分析[D].山东大学,工业工程（专业学位）,2013,硕士.
[19]王传将.上海市政府采购中的电子集市应用问题研究[D].西南大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[20]张健.复方中草药对武定雏鸡生长性能和免疫功能的影响研究[D].云南农业大学,临床兽医学,2014,硕士.
[21]许瑞罡.先秦儒家生命伦理思想研究[D].辽宁医学院,伦理学,2012,硕士.
[22]姜筝.微生物对溶液中碘离子的吸附行为与机理探究[D].南京航空航天大学,核技术及应用,2014,硕士.
[23]俞花美.生物质炭对环境中阿特拉津的吸附解吸作用及机理研究[D].中国矿业大学（北京）,2014.
[24]徐佳.野生和栽培防风颜色气味与质量的相关性研究[D].北京中医药大学,中药生药学,2014,硕士.
[25]许积层.基于像元分解的5.12汶川震后植被覆盖监测[D].成都理工大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.
[26]崔小龙.基于数据手套的虚拟装配系统关键技术研究[D].中国矿业大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[27]查天翔,何缵荣.论西部省区山区地州电台大功率中波充分利用天波扩大覆盖的必要性可行性[J].广播与电视技术.2003(04)
[28]李晓瑞,李旻昕,蔺洪利.关联规则挖掘在保险公司客户信息管理中的应用[J].鞍山钢铁学院学报,2002,06:440-442+446.
[29]余健.基于多特征融合的商品图像分类[D].西南交通大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[30]魏学峰.图画在小学低年级语文教学中的意义与实施策略[D].鲁东大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[31]周覃.裸花紫珠收敛止血及对结核分枝杆菌的抗菌作用研究[D].湖南师范大学,生药学,2014,硕士.
[32]颜范勇.甲苯气相三氧化硫磺化工艺条件及动力学研究[D].天津大学,化学工程,2004,硕士.
[33]穆秉秀.采用杠杆机构的自动电子矿车秤[J].冶金自动化,1983,05:55-56.
[34]马政朝.网络安全自主评估机制研究[D].河南科技大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[35]李傅.钢铁工业的土地利用问题与对策研究[D].浙江大学,2003.
[36]粟丽苹.光催化降解2，4-二氯苯酚废水的Bi_2O_3-V_2O_5和Bi_2O_3-Y_2O_3催化剂研究[D].广西大学,化学工艺,2004,硕士.
[37]朱会兰.益气通阳汤治疗慢性免疫性血小板减少症临床疗效及免疫功能探讨[D].北京中医药大学,中西医结合临床,2013,硕士.
[38]王晶怡.论《功夫熊猫》中中国元素的运用[D].南京师范大学,动画,2012,硕士.
[39]陆谦.空巢老人的媒介形象研究[D].西南大学,传播学,2013,硕士.
[40]孙怡峰.基于红外热成像技术的电弧熔积成形温度场研究[D].华中科技大学,材料加工工程,2013,硕士.
[41]许晓宁.对高一学生进行阅读策略培训的实证研究[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[42]严海,王熙蕊,梁文博,孔令鹏.基于结构方程模型的通勤交通方式选择[J].北京工业大学学报,2015,04:590-596.
[43]文达.空手道在中国发展现状的分析与研究[D].北京体育大学,运动训练学,2013,硕士.
[44]宋文忠,蒋国平.一种新型状态PI调节器的研究[J].自动化学报,1997,06:68-74.
[45]周文,龚礼明,蒋岚.隐含语义检索及中文样本分析实例[J].计算机应用,2004,S1:273-276.
[46]燕奎.基于二维小波和局部二元模式的人脸识别方法研究[D].湖北大学,系统分析与集成,2012,硕士.
[47]苏毅.水泥乳化沥青砼路面材料研究[D].大连理工大学,土木工程,2003,硕士.
[48]李勣.幽门螺杆菌感染蒙古沙土鼠的实验研究及其活菌疫苗候选株的构建[D].山西医科大学,人体解剖学,2002,硕士.
[49]孟辉.省干互联网建设的规划与实施[D].大连理工大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[50]赵娜.热传导问题的插值型无单元伽辽金方法[D].太原科技大学,应用数学,2014,硕士.