摘要:根据CdZnTe(CZT)面元像素探测器基本原理,测试分析了像素阵列CZT晶体漏电流特性。建立了基于数字脉冲处理方式的11 mm×11 mm×3 mm尺寸4×4像素阵列CZT探测系统。采用137Cs 662 keV伽玛源测试得到探测系统响应脉冲幅度谱,平均能量分辨率为3.3%,全能谱峰(FWHM)为21.85 keV。采用数字脉冲幅度修正方法实现了对探测器像素单元信号处理方式的改进,角像素能量分辨率平均提高1.6%,像素单元最优能量分辨率为2.5%。实验结果表明,所搭建的4×4面元像素阵列探测系统具有高能量分辨率,幅度修正方法对边缘像素能谱性能有明显改进。

摘要:为了充分利用发光层中主客体间的能量转移和空穴阻挡层(HBL)的空穴阻挡作用,制作了结构为ITO/m-MTDATA(25 nm)/NPB(15 nm)/Ir(ppz)3(10 nm)/Simcp:Firpic(30 nm,6%)/HBL(35 nm)/LiF(1 nm)/Al(200 nm)的高效率蓝光器件,研究了3种类型的HBL对蓝光器件电流效率的影响。结果表明,HOMO能级较低的BCP是性能最好的空穴阻挡材料,以其为HBL,当厚度为35 nm时,8 V电压下器件的最大电流效率达到14.57 cd/A。 更多还原

摘要:提出一种基于反射式半导体光放大器(R-SOA)的光纤Bragg光栅(FBG)传感解调方法。周期性调谐R-SOA与可调谐FBG构成的窄带可调谐激光器,当其输出波长与FBG传感器反射波长一致时,由光电探测器输出光电流最大判断2个FBG周期的匹配并完成对传感FBG周期的测量。测量结果表明,FBG传感器中心波长在1 551.91~1 553.92 nm内的系统波长探测精度为0.02 nm。 更多还原

摘要:基于发光二极管(LED)参数的非接触检测的方法研究,测试研究了封装过程中LED的理想因子。探讨了影响LED理想因子的因素,测试了光致发光(PL)条件下不同LED的理想因子,对比了封装缺陷对于理想因子的影响。实验表明,结温与载流子注入强度是LED理想因子的关键因素,LED封装过程中的缺陷对理想因子具有显著影响,并且可以通过PL实现LED封装缺陷的非接触检测。 更多还原

摘要:基于模式耦合理论,对影响长周期光纤光栅(LPFG)光谱特性的各种物理结构参数进行了研究,得到LPFG光谱特性响应的一系列定量或定性的规律。利用紫外线,通过振幅掩模法曝光H载掺Ge光纤制作了两根LPFG,写入的光栅长度分别为3.0 cm和4.5 cm,测得温度灵敏度分别为0.044 6 nm/℃和0.059 4 nm/℃,结果表明,在其它参数相同的情况下,长度较长的LPFG损耗峰深度较大、带宽较窄,其灵敏度相应较高。

摘要:提出了一种制备掺Yb3+光子晶体光纤(PCF)的新方法,即:非化学气相沉积法。利用溶液掺杂法,将SiO2、YiCl3、AlCl3、K2CO3材料在水溶液中混合,再蒸发、烘干得到均匀的混合材料,经2 000℃以上高温熔炼制备出高掺Yb3+浓度石英玻璃。用掺Yb3+石英玻璃作为纤芯,通过堆积法制备光纤预制棒,再经拉丝塔拉制出了大芯径掺Yb3+PCF。对掺Yb3+PCF的光谱特性进行了实验测量,得到了良好的吸收特性和荧光特性。

摘要:研制了一种通过手工熔接方法在两段单模光纤(SMF)间焊接一段实芯光子晶体光纤(PCF)而形成的Mach-Zehnder干涉仪(MZI)传感器,研究了传感器传输光谱与外界折射率的关系。实验结果表明,这种MZI传感器的中心波长随着外界折射率的增加向长波方向漂移,在1.340~1.384的折射率变化范围内,干涉长为3.2cm的MZI传感器灵敏度为70.45 nm/RIU。通过腐蚀可以进一步提高传感器干涉光场与外界折射率的耦合程度,腐蚀后传感器的折射率灵敏度可提高到198.77 nm/RIU,约为腐蚀前的2.8倍。在30~100℃温度范围内,传感器的温度灵敏度仅为0.0019 nm/℃,因此在应用中可以克服温度交叉敏感问题,从而为生物化学领域的测量提供了一种全光纤型器件。

摘要:通过调节量子阱中的In组分,制备了GaN基蓝光和绿光发光二极管(LED)。对两种LED进行变电流测试发现,注入电流由3 mA增加到900 mA过程中,波长有蓝移现象,且绿光LED的波长蓝移较明显。这是量子阱限制斯塔克效应(QCSE)造成的。由于绿光LED中In组分含量较大,QCSE较明显。并且发现,光效迅速下降,绿光LED的光效下降幅度更大。这是由于电流不强时局域态中的电子溢出到导带与位错缺陷和空穴发生非辐射复合,电流很大时空穴量子阱中空穴分布不均匀,没有足够的空穴与导带的电子复合,电子溢出有源区形成无效的电流注入,造成光效迅速下降;绿光LED的明显蓝移使视效函数V(λ)值减小,使测量的光效下降幅度更大。

摘要:采用电路建模方法,通过分析量子级联激光器(QCL,quantum cascade laser)中电子在子能带间跃迁机理和量子阱间的输运特性得到其二层级电子速率方程和光子速率方程,以此建立QCL的等效电路模型。电路模型的建立使得对QCL特性可以用通用电路仿真工具进行模拟仿真,克服了数值分析方法计算复杂,模拟时间长的缺点。利用PSPICE软件对模型进行模拟分析,分析结果与已报道的理论和实验结果一致,验证了本文模型的实用性和准确性。

摘要:利用自行研制的光电阴极多信息量测试评估系统,在线测试了梯度掺杂结构GaN光电阴极在激活过程中的光电流、Cs源电流和O源电流。根据激活后的阴极光谱响应曲线和量子产额曲线,分析了超高真空室真空度、激活前的阴极表面净化程度、激活中首次进Cs量、激活中的Cs/O比以及Cs/O源在激活中的供给方式等对阴极激活的影响,提出了梯度掺杂结构GaN光电阴极的优化激活工艺。

摘要:研究并实现了一种基于InGaAs线阵探测器的光纤Bragg光栅(FBG)传感系统。针对所采用的InGaAs线阵探测器,分析了其基本特征和工作时序,设计了相应的驱动电路和数据采集、传输系统,并基于FPGA时序控制实现了上述系统。针对系统采集得到的原始数据,通过双通道数据分离算法得到完整的光谱数据,并通过多项式拟合对数据进行寻峰和标定。实验结果表明,InGaAs线阵探测器在驱动电路的控制下能够正常工作,其输出数据符合FBG反射光谱理论分析。

摘要:基于量子阱结构中载流子遂穿势垒原理,使用APSYS软件模拟不同条件下具有不同垒高、垒宽及阱宽的发光二极管(LED)的I-V特性、光强和内量子效率(IQE)的变化,发现自发发射光谱存在红移现象。通过与传统LED的多量子阱(MQW)参数比较发现,当阱宽为2 nm、垒宽为4 nm、垒中In含量为0.08和驱动电流为20mA时,电压降低了18.43%,光强增加了11.46%,红移现象减小了5 nm。研究结果可为LED芯片的应用设计提供参考。 更多还原

摘要:基于半导体电致发光(EL)的基本理论,在理想P-N结模型条件下,定量计算正向偏压时硅太阳电池EL强度与少数载流子扩散长度的对应关系;分析了电池片中缺陷和扩散长度(EL强度)的关系,指出通过硅电池EL图像检测电池缺陷的可行性。搭建实验平台,分别拍摄单晶硅和多晶硅电池的EL图像,从中成功检测出各种缺陷;编写可视化裂纹自动检测软件,用数字图像处理相关算法检测识别EL图像中的缺陷,为太阳电池的流水线自动检测提供一种快速、准确的方法。 更多还原

摘要:针对直接检测光正交频分复用(DDO-OFDM)系统产生的放大器自发辐射(ASE)拍频噪声。通过对系统受ASE噪声影响的数学分析得到噪声影响机理及系统信噪比表达式,根据理论推导提出载波抑制方案,通过数字仿真验证推导结果及方案可行性。理论分析和仿真结果表明,系统受ASE拍频噪声影响严重,合理选择带通滤波器带宽可有效降低噪声影响;通过加入载波抑制可有效提高系统性能,当载波抑制比为0 dB时系统性能最佳。

摘要:提出了一种基于异步降频光采样眼图重构和人工神经网络(ANN)的光性能监测(OPM)新方法。首先对被监测光信号进行异步降频光采样,通过软件同步算法进行眼图重构;然后提取重构眼图的特征参数对ANN进行训练;最后以ANN的预测输出对光信号的损伤进行监测。构建10 Gb/s NRZ-OOK4、0 Gb/s RZ-OOK和40 Gb/s RZ-DPSK仿真实验系统,进行光信噪比(OSNR)和色散(CD)参数监测。结果表明,本文方法进行OPM具有较高的精度,ANN预测输出与测试数据的相关系数大于0.98,损伤监测的平均误差小于5%。 更多还原

摘要:利用直流对靶磁控溅射镀膜法,在Si衬底上制备出在太赫兹(THz)波段具有开关性能的氧化钒(VOx)薄膜。用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)方法对VOx薄膜的组份和形貌进行表征。利用THz时域频谱系统(THz-TDS)对VOx薄膜的光致相变性能进行测试。实验表明,VOx薄膜在波长532 nm连续激光照射下具有明显的光致相变特性,且随着薄膜中V元素总体价态的升高,THz透射率达到峰值时的频率逐渐降低。

摘要:采用高温固相法制备了KCaPO4:Eu2+蓝绿色荧光粉,研究了材料的发光特性。在400 nm近紫外光激发下,材料呈非对称的单峰发射,主峰位于487 nm。监测487 nm发射峰,对应的激发光谱覆盖300~450 nm,说明材料能够很好的吸收紫外-近紫外光,发射蓝绿色光。利用van Uitert公式计算了Eu2+取代KCaPO4中Ca2+时所占晶体学格位,得出478 nm和527 nm发射分别归属于八配位和六配位的Eu2+发射。研究了Eu2+掺杂浓度对KCaPO4:Eu2+材料发射强度的影响,结果显示,随Eu2+浓度的增大,材料的发射强度呈现出先增大后减小的趋势,强度最大处对应的Eu2+浓度为3%。利用Dexter理论对Eu2+发射的浓度猝灭机理进行了研究,结果表明,其源于电偶极-电偶极相互作用。 更多还原

摘要:采用电化学阳极氧化法,在p型(100)晶向的单晶Si片上制备多孔Si(PS)样品;以PS为衬底,采用射频反应磁控溅射技术在不同O2分压下沉积ZnO薄膜。X射线衍射(XRD)结果显示,所有ZnO/PS复合体系在衍射角为34.24°附近均出现较强的衍射峰,对应于ZnO的(002)晶面,说明样品具有良好的c轴择优取向;但由于衬底PS粗糙的表面结构,衍射峰的半高全宽(FWHM)都较大。扫描电子显微镜(SEM)形貌显示,ZnO颗粒完全覆盖了PS的孔洞。从室温下测得样品的光致发光(PL)谱观察到,ZnO/PS复合体系在可见光区(400~700 nm)形成一条宽的PL带,其包括ZnO的蓝、绿光峰及PS的红橙光峰,且发光强度随O2分压的减小先增强后减弱,ZnO的蓝、绿光与PS的红橙光叠加,呈现出较强的白光发射。经分析得出,在O2∶Ar为6∶10 sccm气氛中制备ZnO/PS复合体系的发光效率最高。

摘要:采用坩埚下降法技术,选用CdO∶WO3∶MnO摩尔比为100∶100∶0.5的化学组分配比,在约60℃固液界面温度梯度与0.05 mm/h生长速度条件下,成功地生长出Φ25 mm×100 mm Mn2+掺杂CdWO4(Mn2+:CWO)单晶。观测了晶体未退火、经空气和O2退火处理后的的吸收、激发和发射光谱。结果表明,在Mn2+:CWO晶体的发射光谱中观测到发光中心约为591 nm的橙色荧光带,它归属于Mn2+的4T1g→6A1g能级跃迁。从Mn2+的橙色发射可以推断Mn2+取代晶体中Cd2+的格位,位于八面体晶场中。从其光谱特性,确定了Mn2+的能级结构。退火处理增强了激发和发射峰的强度,并且O2退火比空气退火的效果更显著。 更多还原

摘要:实验研究了不同晶化率的微晶硅(μc-Si)薄膜的光衰退现象,提出了制备高稳定性硅薄膜太阳电池材料选取方案。研究结果表明,μc-Si中的非晶硅(a-Si)组分是导致光衰退的主要原因,晶化率越高,材料越稳定;过渡区靠近μc-Si材料区域的μc-Si材料,由于具有更好的稳定性和光敏特性,适于制备μc-Si太阳能电池;过渡区附近靠近a-Si材料区域的μc-Si材料,由于具有更高的稳定性,适于制备a-Si太阳能电池。

摘要:以醋酸锌(Zn(CH3COO)2)、氯化铕(EuCl3)水溶液为前驱体,采用超声喷雾热解(USP)方法在ITO导电玻璃衬底上沉积Eu掺杂ZnO(ZnO:Eu)薄膜。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)谱对ZnO:Eu薄膜的形貌、结构和光学性质进行了研究。SEM测试结果表明,超声喷雾热解法制备的ZnO:Eu薄膜为致密的纳米颗粒薄膜,ZnO:Eu晶粒尺寸约在200~250 nm。XRD图谱表明,ZnO:Eu薄膜具有很好的六角纤锌矿结构,且在2θ=47.28°处出现Eu2O3的衍射峰。激发光谱表明,ZnO:Eu薄膜在280、373和393 nm处有较强的紫外吸收。PL谱表明,当用280 nm激发光激发时,ZnO:Eu薄膜在613 nm处具有较强的红光发射。

摘要:制备和研究了三氮杂桥C60衍生物(C60TA)的非线性光学性质。利用紫外(UV-Vis)、质谱(MS)和核磁(NMR)对制备的C60TA进行结构表征,UV-Vis谱图450 nm波长处无明显线性吸收,是非常好的非线性光学化合物。利用Z-扫描实验测定了在波长为532 nm、脉宽为8 ns条件下C60TA的非线性性能,结果发现,其具有很强的非线性吸收和非线性折射,通过计算得到三阶非线性光学系数χ(3)=7.11×10-12esu、非线性吸收系数β=2.17×10-10m/W和非线性折射率n2=2.58×10-11esu。研究了C60TA和C60的光限辐性能,比较发现,C60TA的光限辐性能明显优于C60。以上结果表明,C60TA是一种具有非线性光学特性的化合物。

摘要:为改善X射线晶体密度法测得的阿伏伽德罗常数的标准不确定度,研制了一种基于光谱椭偏术和二维Si球扫描机构的Si球表面氧化层厚度自动扫描测量系统,用于测量直径约93.6 mm、质量约1 kg的单晶Si球表面氧化层平均厚度。用本文系统对标准Si球表面进行400点扫描测量实验,得到氧化层厚度分布,且测得其平均厚度为6.00(22)nm。测量结果可将由氧化层导致的阿伏伽德罗常数测量相对不确定度降低至2.5×10-8。

摘要:提出了一种结合白光扫描干涉术与图像分割技术的薄膜自动测量方法,可以同时得到薄膜的上下表面形貌以及厚度等几何参数。测试系统集成了Mirau干涉物镜,通过高精度纳米定位器带动物镜实现垂直扫描。当薄膜厚度足够时,扫描所得信号会含有两组可分离的干涉条纹,利用Otsu方法实现双峰信号的自动分离。标准膜厚的测量实验表明,本文方法可以以nm级分辨力对符合可测条件的薄膜几何参数进行有效提取。

摘要:针对参考点存在较大噪声时基于光束法平差的视觉测量位姿估计无法确保目标函数在全局极小处收敛,本文提出利用凸松弛(LMI)全局优化算法进行视觉测量全局最优位姿估计。利用归一化图像点和摄像机光心组成的正交投影矩阵,构造以旋转矩阵四元数为参数的物空间误差目标非凸多项式函数。对非凸多项式进行LMI,可以逼近其全局极小值,进而求解出全局最优旋转矩阵和平移矢量。数值仿真表明,通过与正交迭代全局优化算法比较,本文算法可以求得全局最优解,结果稍优于光束法平差。利用实物实验,验证了算法的可行性。

摘要:针对当前运动阴影检测中采用的纹理信息过于粗糙问题,提出一种基于梯度差估计器并融合亮度和归一化颜色特征的阴影检测方法。以混合高斯模型得到的前景像素为基础,通过阴影在亮度和归一化颜色上的特性筛选出候选的阴影区域,然后利用梯度差估计器确定最终的阴影区域。实验结果表明,本文算法能很好地区分局部纹理不明显的运动目标和阴影。

摘要:通过采用二次谐波频率分辨光学门(SHG-FROG)测量啁啾孤子脉冲的时域波形、脉冲宽度和相位等参量,给出一种测量拉曼增益系数的新方法。采用1 450 nm波长连续(CW)激光作泵浦光波,对G.652标准单模光纤(SMF)中啁啾孤子脉冲在1 550 nm波段的拉曼增益系数进行了实验测量,并进行分析计算,得到了CW激光泵浦啁啾孤子脉冲的拉曼增益系数为1.28×10-14m/W,与已有文献中CW激光泵浦CW激光的拉曼增益系数在同一个数量级,比后者稍小。

摘要:在神光Ⅲ原型激光装置上,利用自行研制的成像型任意反射面速度干涉仪(I-VISAR)对石英中冲击波速度进行了测量,获得了清晰的实验信号。实验结果表明,在8路能量为400 J、波长为351 nm的激光注入腔靶时,经过60μm的Al后,石英中的冲击波速度为36.47 km/s。

摘要:基于双随机相位编码光学图像加密系统,利用线性同余发生器(LCG)生成随机相位,结合变形分数傅里叶变换(AFrFT),提出了一种改进的光学图像加密方法。方法的特点是:LCG函数的4个参数都可作为密钥;相比常规FrFT,变形FrFT的分数阶数目多1倍;算法密钥的数量从2重增加到8重,并且还有2个辅助密钥,大大提高了加密系统的安全性;由于随机相位掩模的放置位置有多种选择,因此具有灵活多变的加密系统结构。数值模拟表明,只有8重密钥都正确时,才能正确解密出原图像。加密和解密图像的均方差(MSE)评估了加密算法的可靠性。 更多还原

摘要:提出了一种基于偏振态相位编码的多用户量子密钥分发方案。以偏振编码作为地址码以区分用户,以相位编码携带信息,具有同时调制偏振态的相位和偏振角度的特点。建立了多用户量子信道模型,通过仿真获得其安全通信距离。结果表明,本文方案不但能够有效区分多用户通信中各用户信息,而且比基于偏振编码或相位编码的量子密钥分发方案更加安全。 更多还原

摘要:提出一种基于离散小波变换的硬拷贝数字全息水印方法。首先利用共轭对称延拓傅里叶计算全息生成水印全息图;然后对其进行小波分解,将包含全部水印信息的高频分量嵌入到载体图像小波分解的中频区域以实现信息隐藏。由于全息图的频谱可控性和不可撕毁性,本文全息水印方法具有很好的不可见性,可以实现水印盲提取,不仅能够抵抗剪切、噪声、滤波和JPEG有损压缩等攻击,而且在打印扫描后仍能盲提取水印。

摘要:基于Bragg衍射原理,研制了一种对激光等离子体进行二维成像的球面晶体分析器。采用球面弯曲石英晶体作为分析器,X射线IP板作为成像器件。采用Cr靶X射线辐射金属网格(目标),网格的网孔尺寸为200μm×200μm。通过球面弯晶对Cr靶Kα谱线的衍射,得到网格的二维单色衍射图像。实验结果表明,球面弯晶分析器具有较高的光谱分辨力和信噪比,谱分辨力λ/Δλ达到1 000,且具备二维成像能力;当光源尺寸为500μm时,分析器空间分辨力达到54μm。

摘要:基于压缩感知(CS,compressive sensing)理论,针对水下复杂的光学成像环境,结合水下距离选通技术、水下激光照明技术和CS单像素相机提出了一种新的水下成像方法。设计了水下CS单像素相机系统的框架结构,构建了相应的采样矩阵和重构算法等软件计算平台。通过理论分析计算,比较了本文方法和水下距离选通成像方法在成像距离和分辨率两方面的性能;通过模拟实验,在成像质量和采样数量方面对本文方法和现有水下成像技术进行比较。理论分析计算和模拟实验结果表明,本文方法在提高采样效率的同时大幅增加成像距离并改善成像质量,有效解决现有水下成像方法存在的问题。

摘要:提出了一种应用于指静脉光学图像采集系统的新型光路设计,实现了基于最大曲率方法的指静脉提取,并对系统的有效性进行了实验验证。结果表明,采用本文方法的指静脉识别错误匹配率(FAR)为1.67%。

摘要:《光电子·激光》为学报类科技期刊,天津理工大学、中国光学学会和国家自然科学基金委员会信息科学部主办。本刊为中国精品科技期刊,中文核心期刊,中国期刊方阵入选期刊,美国《工程索引》(EI)核心期刊。国内外公开发行。 更多还原