摘要:研究了纳米掩膜在材料外延生长及器件制备中的应用。通过电化学腐蚀和电子束蒸发方法在GaN表面生成Ni和SiO2纳米点阵列,经过等离子体刻蚀在Ni/GaN模板上形成GaN纳米锥形结构;利用氢化物气相外延(HVPE)方法,在SiO2/GaN模板上制备厚膜GaN材料。X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)谱测试表明,SiO2纳米点阵能有效阻挡衬底中位错往上延伸,大大降低外延层中位错密度,并有利于厚膜GaN中应力释放。

摘要:为了提高光纤Bragg光栅(FBG)的应用范围,提出一种线性啁啾光栅(CFBG)解调的准分布式FBG传感系统。利用波导理论分析了CFBG特性;利用传输矩阵法推导了CFBG反射谱模型及波长与相位延迟的关系,并给出了相位延迟曲线。实验表明:所设计的系统应变测量范围为0~2 000με,温度测量范围为0~80℃;相位变化与被测信号成线性关系,拟合度分别为0.990和0.998,能满足工程应用的要求。

摘要:为充分利用太阳光谱能量,在玻璃衬底的PIN型a-Si/a-SiGe电池中直接引入了微晶硅(μc-Si:H)底电池。从透明导电氧化物(TCO)衬底的光透过率估算了PIN型a-Si:H/a-SiGe:H/μc-Si:H三结电池实现高转化效率的可行性。通过调整μc-Si:H底电池厚度考察三结电池的性能变化,结果发现,受中间电池的限制,该系列电池性能无显著变化。μc-Si:H电池量子效率(QE)测试结果表明,ZnO背反射层(BR)主要辅助800 nm以上波长光吸收。初步制备的a-Si:H/a-SiGe:H/μc-Si:H三结电池的转换效率(Eff)约为6.5%(Isc=4.75 mA/cm2,Voc=2V,FF=0.71)。 更多还原

摘要:提出了一种基于光纤Bragg光栅(FBG)传感器的架空输电线路覆冰厚度监测方案,并进行了仿真分析和实验验证。利用覆冰后输电线路的形变牵引FBG应变传感器,综合考虑FBG的应变量、实时气候条件等多种因素,得出输电线路的覆冰厚度。实验结果表明,方案能监测到30 mm覆冰厚度,测量精度和灵敏度达到1 mm覆冰厚度,有效监测距离可达40 km。仿真分析及实验测试结果一致,表明方案可有效测量长距离输电线路的覆冰厚度。 更多还原

摘要:制备了基于荧光染料2-diphenylamino-7-(2,2 diphenylvinyl)-9,9′-spriobifluoreme(DPV)的高效率蓝光有机电致发光器件(OLED)。器件的结构为ITO/m-MTDATA(30 nm)/NPB(20 nm)/DPV(dnm)/BCP(10 nm)/Alq3(30 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)。通过调整DPV层的厚度d,研究了器件的发光性能。测试结果表明,当DPV的d为30 nm时,器件的最大发光效率达到了3.6 cd/A,最大亮度达到了8 807 cd/m2;当电压从4 V变化到12 V时,色坐标从(0.16,0.22)变化到(0.15,0.16)。 更多还原

摘要:为了更好地了解曲率光纤传感器的工作原理,进一步优化传感器的性能,利用TracePro光学软件对弯曲光纤中传播的光线进行光线追迹,采用几何光学方法描述敏感区对光强的调制原理,推导出光功率损耗与光纤弯曲半径、敏感区几何参数间关系的数学模型,并通过实验验证了其有效性。研究结果表明,在曲率光纤传感器中,光线在弯曲光纤中的传播路径表现出凸向集中性,即在弯曲光纤凸侧的光强会增加,而在凹侧的光强会减弱,这导致了敏感区对光泄漏的改变,从而实现光强调制。 更多还原

摘要:对全光纤化高功率Er3+-Yb3+共掺光纤(EYDF)放大器进行了实验研究。采用小芯径双包层EYDF作为增益介质,多模高功率915 nm半导体激光器作为泵浦源,实现了EYDF放大器的全光纤化。对分布反馈(DFB)激光器输出的窄带信号进行放大,得到了斜率效率约为27.2%、最高2.14 W的高功率输出;实验中,未发现明显的受激布里渊散射(SBS)等非线性效应的影响。该放大器可以作为大芯径高功率EYDF激光放大系统的预放级,以获得适用于"人眼"安全应用领域需求的更高功率的激光输出。 更多还原

摘要:为满足各种工程结构和机械系统的低频测试需求,设计并研制了一种特殊三脚支架和等强度悬臂梁结构的可放大振动信号、增加灵敏度和有较宽工作频带的光纤Bragg光栅(FBG)振动传感器,建立了传感器的数学模型,测试了传感器固有频率、灵敏度、失真系数和横向抗干扰能力等参数。实验表明,研制的FBG振动传感器,其固有频率约为100 Hz,频带可达75 Hz,振幅分辨率为0.3 nm/mm,灵敏度为28.5 pm/m.s-2,用于检测75 Hz以下的振动是完全可行的。

摘要:利用聚合物分散液晶(PDLC)开关特性并与固化荧光材料的特性相结合,制备出一种新型的、具有荧光效应并且荧光激发可由电场调控的荧光开关。用蓝色LED入射到开关器件,通过调制施加在开关上的驱动电压,当光开关关闭时可阻挡蓝色LED光通过,抑制荧光的产生,当光开关开启时,可在散射光路中探测到明显的荧光产生。实验发现,驱动电压在0~120 V间,荧光光强能够实现近似线性的调制。 更多还原

摘要:提出了一种单激光源的布里渊光学时域放大(BOTDA)系统的光路结构,只需用到1台激光器,且扫频范围由高频微波频率(约11 GHz)降为中短波频率(MHz),节省了成本。建立了相应的实验系统,将传感光纤置于温控箱中进行实验,获取了布里渊散射信号随温度变化的实验数据。推导出传感光纤两端入射光频差恒定时布里渊散射信号与温度间服从洛伦兹分布的规律,对实验数据进行了洛伦兹曲线拟合,结果表明系统光路可行。

摘要:提出了一种基于光参量放大和相位调制加色散压窄产生高消光比短脉冲源的新方法。连续抽运光首先经过LiNb03强度调制器,利用强度调制的倍频调制特性产生占空比为33%的光脉冲,再经相位调制器在脉冲的主体部分引入最大线性正啁啾,经参量放大后所生成的闲频光的啁啾为抽运光的2倍,通过合适的色散介质得到了11.4 ps的短脉冲,相比无相位调制时压窄了近7 ps。 更多还原

摘要:针对通过用多协议标签交换(GMPLS)光网络中工作光路出现故障时保护光路的激活过程可能导致较长的故障恢复时间,成为限制应用的一个关键因素。本文从信令机制的角度研究缩短故障恢复时间的方法,扩展了现有的GMPSL信令协议,提出了一种保护光路的快速双向激活信令机制,分别从首尾两个方向同时激活一条保护光路,从而缩短了故障恢复时间。与现有的单向机制相比,双向机制减少了保护倒换过程中超过40%的告警激活时间,且在激活过程中需要更少的信息消息数,可以降低网络故障时控制平面的负载。 更多还原

摘要:设计一种基于光纤布拉格光栅(FBG)的多级延迟受激布里渊散射(SBS)结构的慢光系统。实验中采用2个FBG和一段15 km标准单模光纤(SSMF),利用光栅不同的反射特性,使信号光和泵浦光可重复通过同一段光纤相互作用,在仅使用一段光纤情况下达到双级时延的效果,并且FBG对信号光同样具有一定的延迟。实验结果表明,在展宽SBS增益谱的情况下,选取参数合适的FBG,脉冲宽度为1.25 ns的高斯型信号光通过此慢光系统可以获得1.72 ns的延迟时间,最大相对时延为1.01。对比传统采用两段光纤的双级时延结构,在将慢光延迟光纤长度缩短1/2的基础上,延迟性能提高了36.4%。

摘要:采用超声喷雾热分解技术(USP),以二水醋酸锌(Zn(CH3COO)2.2H2O)为原材料,在无碱玻璃衬底上制备了ZnO薄膜。对前驱液pH值、ZnO薄膜结构特性、表面形貌、电学和光学特性的研究结果表明,冰乙酸对ZnO薄膜生长速率具有重要影响。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试显示,所有样品均未六角纤锌矿结构,呈(002)晶面择优生长;当冰乙酸掺入量大于0.02及其以上工艺条件时,获得的薄膜具有六角片状表面形貌;ZnO薄膜电阻率可达到10-1Ω.cm,同时在400~2 000 nm的宽谱范围内的透过率能够达到80%以上。 更多还原

摘要:采用电子束蒸发在n-Si(100)衬底上沉积Ag掺ZnO(ZnO:Ag)薄膜,随后在200 Pa的O2气氛下分别在500、600、700和800℃退火4 h。用X射线衍射(XRD)仪、荧光光谱仪以及Van der Pauw方法测量ZnO:Ag薄膜的结构和光电学性质。结果表明,ZnO:Ag薄膜为多晶结构,且随着退火温度的升高,样品的结晶性能不断提高,晶粒尺寸从500℃的12.37 nm增加到800℃的32.36 nm;光致发光(PL)谱的紫外发射峰随着退火温度的增加向短波方向移动;薄膜的载流子浓度随退火温度升高而单调增加,电阻率则降低;迁移率的变化较为复杂,500℃退火的样品迁移率达到最大值58.80 cm2/Vs,800℃样品的最低为3.16 cm2/Vs。

摘要:利用电子束反应沉积技术制备了高迁移率In2O3基W-Mo共掺(IMWO,In2O3:WO3/MoO3)薄膜,研究了不同等量WO3-MoO3掺杂浓度对薄膜的微观结构、光学性能和电学性能的影响。IMWO薄膜的表面形貌呈现"类金字塔"型。随着WO3-MoO3共掺量的增加,IMWO薄膜的电阻率依次下降,载流子浓度逐渐增加,在共掺量为1.0%时制得相对较高电子迁移率的薄膜,电子迁移率约为45.5 cm2.V-1.s-1,电阻率约为3.66×10-4Ω.cm,电子的载流子浓度约为3.74×1020cm-3,方块电阻约为22.88Ω/□,400~1 100 nm光谱区域内的平均透过率约为76%(含玻璃衬底,即glass/IMWO薄膜)。 更多还原

摘要:应用高压高功率(hphP)甚高频等离子增强化学气相沉积(VHF-PECVD)法对微晶硅(μc-Si:H)进行高速沉积,确定了hphP VHF-PECVD法沉积μc-Si:H的最优条件参数,在此参数下对hphP和低压低功率(lplP)两组样品沉积速率、光电导、暗电导及光敏性等性能参数进行测试,得到了1.58 nm的较高沉积速率、光电性能优秀和更适合应用在薄膜太阳能电池生产上的μc-Si:H薄膜材料。 更多还原

摘要:利用直流磁控溅射法,在玻璃衬底和Si片衬底上分别沉积出了Ti-Al共掺杂ZnO透明导电薄膜(TAZO),并对这两种衬底上的薄膜的应力、结构和光电性能进行了对比研究。结果表明:玻璃衬底和Si片衬底上沉积的TAZO薄膜均为具有c轴择优取向的六角纤锌矿结构多晶薄膜,Si片衬底的TAZO薄膜的导电性能优于玻璃衬底上的TAZO薄膜,53 min沉积出的两种衬底上的TAZO薄膜都具有最小电阻率,Si片衬底上薄膜的最小电阻率为5.07×10-4Ω.cm,玻璃衬底上薄膜的最小电阻率为5.48×10-4Ω.cm;玻璃衬底上的TAZO薄膜的应力小于Si片衬底上TAZO薄膜的应力。玻璃衬底上沉积TAZO薄膜样品的可见光透过率均大于90%,两种衬底上沉积TAZO薄膜的折射率都在2.0左右。

摘要:采用高温固相法,在碳粉还原条件下制备了SrSiO3:Eu2+,Dy3+长余辉蓝光发光材料。研究了Eu2+的掺杂浓度对样品发光性质的影响。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱等手段对样品进行物相、形貌和光谱等性能的表征。研究结果表明,样品为单斜晶体,样品颗粒呈花束形;该荧光粉激发光波长在紫外和可见光的范围内,属于连续带状谱,峰值分别在308、359和420 nm处,发射光谱是一宽带谱,峰值位于470nm处;Eu2+的摩尔浓度为0.07时发光性能最好,是一种新型蓝色长余辉发光材料。 更多还原

摘要:利用荧光光谱法对固体粉末面粉中痕量维生素B6(VB6)含量进行了研究。通过测量添加有VB6的硫酸钡固体粉末样品,得到峰值波长为405 nm的荧光光谱图,其荧光强度与VB6含量呈线性关系,相关系数R=0.997 6。采用上述方法对面粉样品进行测量,得到峰值波长为390 nm的荧光光谱图,其荧光强度与VB6含量呈线性关系,相关系数R=0.995 8。测得面粉中VB6含量为9.78±0.18μg/g,并分析了VB6在乙醇溶液、硫酸钡固体粉末及面粉粉末中的光谱特性,同时阐述了荧光光谱峰蓝移和光谱展宽的原因。 更多还原

摘要:针对发动机叶尖间隙测量的复杂应用环境,设计了基于多光束叶尖定时原理的叶尖间隙测量方案,通过提取叶片到达按一定夹角排布的不同光束时间差计算间隙值。模型分析表明,其测量精度主要取决于定时精度,受转子转速、反射光强弱变化、光源不稳和漂移等环境因素影响小。采用超小型光纤准直器,在0.5~3.5mm工作距离内将光束直径缩小至100μm以下,使系统具备了小于15μm高精度测量能力。三棱锥布局的测头改进设计提供了在线参数校正功能,且便于现场安装和检测。

摘要:正则参数的选择是Tikhonov正则化法光子相关光谱(PCS)粒度反演的关键。为了获取最优正则参数,基于Morozov偏差原理正则参数选择策略,提出利用差分算法对正则参数进行优化,从正则参数的一个解集开始,按着差分变异、交叉和选择3种规则不断迭代,并根据每个解的目标函数值进行优胜劣汰,从而引导搜索过程逐渐逼近最优解。分别对单峰、双峰和宽分布颗粒的模拟数据进行了反演,反演结果表明,本文方法具有良好的抗噪性,在噪声水平为0.000 0~0.001 0时,单峰、宽分布颗粒的结果与理论分布吻合,双峰分布颗粒的双峰特征明显,反演的最大峰值误差不超过5%。由此说明,在PCS粒度反演中,差分算法用于优化正则参数是有效的。 更多还原

摘要:为了提高航空结构的损伤识别精度和速度,提出了一种基于互信息分类器选择的多主体决策融合方法。首先获取样本,对事先选定的模式分类器进行训练测试,得到各自的混淆矩阵;然后利用基于互信息的分类器相关度指标进行最优分类器选择,得到最优分类器组合;最后利用多主体决策融合方法,对系统进行最终识别。在航空铝制加筋板上的实验表明,本文方法能准确、快速地识别损伤。 更多还原

摘要:针对彩色相移技术中传统的灰度三步相移由于系统的颜色响应和物体表面的彩色纹理导致彩色通道间的串扰和不平衡,本文提出了一种新的颜色标定方法,通过标定系统的颜色响应和近似获取物体表面的彩色纹理来减小三维面形测量中因为物体表面的彩色纹理导致的测量误差。实验结果表明,本文提出的方法能够有效地减小误差,获得更好的测量结果。

摘要:针对高分辨变包含角平面光栅单色器(VAPGM)工作在超高真空环境下需具有极高的精度,本文基于自准直法,研究了VAPGM波长扫描机构转角精度、光斑水平漂移重复精度以及光栅切换机构重复精度的检测方法。利用该方法完成了VAPGM的离线检测,其中,波长扫描机构平面镜(PM)和平面光栅(PG)的转角精度检测结果分别为0.19″、0.22″,满足设计指标0.43″。并且,光斑水平漂移重复精度以及光栅切换机构重复精度的检测结果也均达到了理论设计指标,表明了检测方法的有效性。

摘要:采用新型垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为激光自混合振动测量系统的激光光源,针对不同驱动信号频率(1 kHz,2 kHz)、驱动信号幅度(880 mV,1.66 V)的振动驱动信号对激光自混合振动测量信号系统进行实验研究,并与通过激光稳态方程所获得的激光自混合振动信号仿真进行了比较分析。结果表明,2 kHz相对1 kHz驱动信号产生的自混合振动信号在相同时间周期内具有2倍的波数,而振动物体的振动频率驱动信号幅度为0.88 mV时激光自混合振动信号单振动周期内的波数约恰为驱动信号幅度为1.66 V所产生激光自混合振动信号的1/2,因此可以通过激光自混合信号测量获得待测振动物体振动信息的测量。 更多还原

摘要:在长距离直线度、同轴度测量时,光线漂移是影响激光准直精度的最主要因素。本文提出了一种差分补偿光线漂移的方法。分光器用作位置敏感器件,利用两个四象限探测器分别探测分光器的第一次反射光和通过猫眼逆向反射再经过分光器的第二次反射光,最后利用差分方式消除光束漂移对光线基准的影响。实验结果表明:在8~18 m的距离范围内,漂移误差补偿效果为35.0~57.0%之间。 更多还原

摘要:利用立体视频序列视点间相关性及单视点内相关性,提出了一种面向立体视频传输的错误隐藏算法。从基于H.264/AVC立体视频编码结构出发,推断出受损块的参考模式;然后基于出错块的内容特征,根据块视差活力度(TDA)或块运动活力度(TMA)的大小,内容自适应地选择恰当的视点间及时域错误隐藏方法对受损块进行错误掩盖。实验结果表明,较常用的错误隐藏算法,经新算法修复后的图像具有更佳的主客观质量。在不同量化参量(QP)、不同出错帧宏块丢失率(MB)的情况下,与普通JM算法相比,对于纹理相对简单的立体视频序列,经本文算法修复后图像PSNR值平均提高1.01~3.95 dB,对于纹理复杂的立体视频序列,PSNR值平均提高0.11~0.26 dB。

摘要:提出了一种分割合成滤波(SCF)相位编码的新密钥恢复算法。恢复过程中,首先利用已知明文攻击的方法获取SCF相位编码系统的分割模板;然后根据模板的信息,借助蒙特-卡罗法模拟分析出各个像素点的归属情况。进而利用分割模板的生成规则恢复出密钥频谱的强度信息,在此过程中提出了强度池(IP)的概念,以解决强度修正的问题。最后借鉴相位恢复的思想,经多次迭代恢复出密钥频谱的相位信息,进而恢复出所需密钥。结果显示,运用恢复出的密钥可成功地对使用该编码的图像进行译码,并且得到的译码图像质量很好。 更多还原

摘要:提出一种能同时实现内容认证和版权保护双重功能的图像水印算法。首先,对原始图像进行分块奇异值分解(SVD),计算所有子块最大奇异值的均值,通过比较各子块的最大奇异值与所有子块最大奇异值的均值间的数值关系产生鲁棒零水印序列。然后,对原始图像进行分块离散余弦变换(DCT),调整图像子块DCT高频系数的数值大小,建立同一子块两个不同DCT系数间数值的线性关系,通过逆DCT(IDCT)得到系数调整后的图像。内容认证时,利用DCT的可逆性,通过判断遭篡改图像每个子块两个相应DCT系数间是否存在所设定的数值大小线性关系实现篡改检测。版权归属鉴别时,计算原始鲁棒零水印序列与从攻击图像提取的鲁棒零水印序列间的相似度作为评价的依据。实验结果表明,本文提出的算法不仅具有很好的不可见性,而且能同时实现内容认证和版权保护。

摘要:针对传统灰度投影方法抗干扰能力较差的弱点,提出了一种基于区域投影的人眼精确定位方法。考虑到投影过程中的二维特性,在水平和垂直方向将眼睛图像分成不相重叠的区域,分别将各区域内的灰度值投影获得瞳孔的候选区域并将其扩展获得瞳孔窗口,利用灰度特性通过边界跟踪的方法实现了对瞳孔中心的精确定位,给出了人眼定位精确度判定准则,采用Caltech faces和JAFFE数据库进行测试。实验表明,与传统的投影方法比较,本文方法具有较强的鲁棒性,人眼定位精度更高。 更多还原

摘要:提出了一种基于颜色索引相关统计的彩色图像特征提取(CILCS)方法。图像的像素颜色值被稀疏表示成类似直方图的索引形式,将相关计算应用到特征提取中,计算图像颜色分布规律在局部和整体的相关性,并结合数值统计最终得到具有一定旋转、尺度和平移不变特性的特征向量,能更有效地表示颜色纹理特征。经图像检索和图像分类的实验表明,本文方法能有效提高图像检索和图像分类的精确度。 更多还原

摘要:考虑了纤锌矿GaN/AlxGa1-xN量子阱(QW)材料中空穴带质量和光学声子模的各向异性以及声子频率随波矢变化的效应,采用改进的LLP变分法计算了纤锌矿氮化物QW中激子的基态能量和结合能。给出了激子的基态能量和结合能随着QW宽度和Al组分变化的函数关系,并对闪锌矿和纤锌矿GaN/Al0.3Ga0.7N QW材料中激子的基态能量和结合能进行了对比。计算结果表明,纤锌矿GaN/Al0.3Ga0.7N QW材料中激子的基态能量和结合能随着阱宽的增大而降低,阱宽较小时无限深势阱中激子的基态能量和结合能量明显大于有限深势阱中的相应值,阱宽较大时这两种势阱中激子的基态能量和结合能量值趋于一致。激子的基态能量和结合能随着Al组分的增大而逐渐增大;电子-声子相互作用使激子的结合能明显降低;纤锌矿GaN/Al0.3Ga0.7N QW中激子的基态能量低于闪锌矿GaN/Al0.3Ga0.7N QW中激子的基态能量,而纤锌矿GaN/Al0.3Ga0.7N QW中激子的结合能高于闪锌矿GaN/Al0.3Ga0.7N QW中激子的结合能。 更多还原

摘要:基于多光子非线性Compton散射模型,研究了多光子非线性Compton散射对激光在磁化等离子体中调制不稳定性的影响。将入射光和多光子非线性Compton散射光作为形成调制不稳定性的新机制,对非线性色散方程和控制方程进行了修正,给出了由入射光和多光子非线性Compton散射光形成的耦合左旋椭圆偏振光调制不稳定性的时间增长率表达式,并进行了数值模拟。结果表明,多光子非线性Compton散射使磁化等离子体中自调制不稳定性的最大时间增长率比散射前的情况显著减小,而使等离子体截面附近处调制不稳定性的时间增长率显著增大;修正后公式与实验结果更好符合。

摘要:为了探索飞秒脉冲激光与固体靶相互作用中医用质子束特性,在超短超强激光装置"SILEX-I"上进行了医用高能质子束特性实验研究。实验利用HD810辐射变色膜片(RCF)、CR39核径迹探测器和Thomson离子谱仪分别在固体靶背表面法线方向测量了质子束的空间分布、束密度、产额和能谱。实验结果表明:质子束沿着靶背法线方向发射,与入射激光方向无关;质子束空间分布呈现环状、成丝和圆盘状分布,并且质子束存在较小的发射立体角;保持复合靶前表面的Au厚度不变,质子束流随着后表面的C8H8层厚度的增加而减小;质子束发射在一定能量处出现截止,截止能量的大小与靶厚度有关,即随靶厚度的增加而减小。 更多还原

摘要:《光电子·激光》由国家自然科学基金委员会信息科学部,中国光学学会和天津理工大学主办。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。1.刊登内容刊载具有创新性和先进性的未曾公开发表过的光电子和激光领域的重要研究成果。对于现代光学和微电子学相结合的成果,给予特别的关注。 更多还原