摘要:制备了结构为ITO/MoO₃(40nm)/NPB(40nm)/TCT A(10nm)/CBP:Ir(ppy)_2acac(14%nm)/BCP(10nm)/Alq₃(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的绿色磷光有机电致发光器件(OLED), 通过测量不同电压下器件的亮度、温度、电流和效率等参数,利用瓦格纳热击穿理论和空间 电荷限制电流模型等理论对器件的热电击穿特性进行了 分析和实验研究,进而找到提高OLED寿命的方法。结果表明,在电压较小时,随着时间的增 加,器件的 温度基本稳定在20℃,器件的亮度基本稳定在80cd/m²,器件的电流效率基本稳定在40～60cd/A。在电压较高时,随着时间的增加, 器件的温度在114s内由22.16℃上升到35.91℃,器件的亮度在193s内由17380cd/m²降低到 7585cd/m²,器件的电流效率在106s内由0.122208cd/A降低到0.054515cd/A。原因为,电 压较小时, 载流子获得能量较少,迁移速度较为缓慢,使得器件电流较小,产热少,热量能够及时散发 出去；而当电 压较高时,获得足够能量的电子和空穴运动加剧,器件内部的电流也急剧增大,产热大于散 热,温度升高 较快,器件最终出现了热电击穿,使其性能出现衰减。这表明,OLED的散热对其击穿有着非 常重要的影响,良好的散热条件能够降低器件热电击穿现象发生的概率,进而提高OLED的寿 命。

摘要:受限于制造技术,大多数仿生复眼的传感器为平 面结构,与生物复眼的曲面结构存在差异,限制了其成像质量和视场 扩展。本文设计制造了一个模拟生物复眼结构的大视场仿生复眼,将16mm CCD传感器组成2×8的曲面阵列,并 设计制造了配套的单层结构的曲面2×8透镜阵列,各透镜与传感器成 一一垂直对应关系,贴合了生物复眼的结构特征,消除 了传统复眼的离轴像差。通过引入光学自由曲面和非球面,保证了单层结构透镜阵列的成像 质量,单层透镜阵列降低了系统 的制造及装配难度。系统实现了180°×75°视场范围内无盲区的图 像采集。实验结果表明,与传统鱼眼镜头相比,本文系统畸变更小,分辨率更高。

摘要:基于可调谐激光器的光纤(Bragg)光栅(FBG)波长解 调系统性能受激光器控制电路、调制参数以及光电探测器(PD)性 能、弱信号采集与放大电路等诸多因素的影响,着重研究了可调谐激光器调制参数中扫描频 率对光栅波长 解调系统的影响,发现波长解调误差随扫描频率的不同而呈现一定的规律,对波长解调误 差与激光器的 扫描频率进行了拟合。将拟合结果植入解调程序中,对激光器当前扫描频率下的解调波长进 行实时误差补 偿,并实验验证了误差补偿后的效果。结果表明,进行误差补偿后系统最大波长解调误差比 之前减小6.0 倍,其中由激光器扫描频率不同导致的波长解调误差和均方差(SD)分别比补偿之前减小2.2倍。最 终 使得基于可调谐激光器的FBG波长解调系统整体波长解调误差控制在1.38pm以内,有效地满足了高 速FBG系统对解调波长准确性和稳定性的要求,适用于高频动态信号的解调。

摘要:采用二维时域有限差分(FDTD)法,分析对比了 介质-金属(IM)结构和金属-介质-金属(MIM) 结构波导对光波传输特性的影响,以及通过对IM结构的尺寸、折射率进行优化得到最佳传 输长度。数值 结果表明,IM结构波导能使光波传输距离更长。对IM波导结构研究发现,当介质层厚为 300nm,金属 层厚为200nm时,传输效果最佳。基于这个参数的IM结构,计算介质 层折射率对IM波导光传输特性的影响发现,介质层折射率为1.5时, 在模场约束较好的情况下,传输损耗降低,表面等离 子体波的传输长度最长。整体优化后的条型波导可以实现最大传输距离为37μm。这一设计和优化波导结构 参数的方法不仅拓宽了介质加载型表面等离子体激元(SPP)波导结构的理论基础,在纳米光 学集成器件研究上也具有一定的应用潜能。

摘要:针对线性啁啾光栅存在的反射谱顶部有震荡、中心 谱两侧出现旁瓣、群时延线性度差和色散曲线不 够平稳等问题,在特性分析的基础上,提出分段变迹优化方法,探寻了有效的变迹函数和最 佳分段比例。 对光栅的时延和反射谱特性进行综合表征,从综合指标出发进行光栅重构,提出一种基于自 适应遗传算法(IGA)的重构方法,并在算子和算法方面进行深入探索。结果表明,分段变迹后群时延线 性区域增大, 色散曲线更平稳,同时有效降低了变迹造成的带宽压缩程度。此重构方法十分有效,重构后 的光栅长度、 调制深度和啁啾系数误差分别为0.04%、0.532 %和0.31%。重构的反射谱、时延曲线均与实际结果基本吻合。还可以 根据不同实际应用的要求进行重构,因此实用性更好。

摘要:实现了一种基于马赫曾德干涉原理的扭曲传感 器,其主要通过将一段15mm长的保偏光纤(PMF)两 端分别与单模光纤(SMF)错位熔接构成。PMF的扭曲会导致沿两个正交偏振态传输的 光强发生变化,从而 导致干涉光谱中共振峰的强度发生变化。通过测量慢轴共振峰在顺时针和逆时针两个方向扭 曲0～180°的强 度变化,得到传感器的最高灵敏度为0.624dB/°·m－1,是 已有类似扭曲传感器灵敏度的两倍。本文扭曲传感 器结构简单,得益于实验中采用的强度解调方法,相比于相位调制型光纤传感器,价格更 低廉,在实际应用中具有更好的前景。

摘要:为实现高精度的气压测量,提出一种利用飞秒激 光微加工技术与光纤熔接技术制作的法布里- 珀罗(FP)干涉仪(FPI)型光纤气压传感器。利用波长800nm的飞秒 激光脉冲在毛细石英管侧壁上加工一微孔, 利用光纤熔接技术把毛细石英管熔接在一段单模光纤(SMF)和一段多模光纤(MMF)之间,制备 出一种光纤气压传 感器。通过改变传感器的FP腔内气压大小,导致FP腔内气体折射率改变,从而引起传感器 的透射 谱线性漂移,通过计算气压变化量与透射谱的谐振峰波长漂移量之间的关系就能够实现传感 器的气 压测量。理论分析了传感器实现气压测量的机理,实验测量了传感器的灵敏度。实验结 果表明, 传感器对周围气压变化的响应较大,透射谱的谐振峰波长随气压线性变化的灵敏度达到4.22nm/Mpa,而传感器对环境温度变化的响应很小,减少了温度对气压 测量的交叉感染。

摘要:提出了一种基于光载无线(ROF)技术的W波段涡旋毫 米波生成及轨道角动量(OAM)多维联合调制 /解调方法。采用ROF技术在光域对微波源进行倍频生成W 波段光学毫米波,并通 过集成光调制 器对光学毫米波的相位和幅度进行调控。通过合理调控圆环天线阵列(CAAs)的辐射毫米波 相移,从而实 现涡旋毫米波的生成以及状态切换。同时,设计了64阶OAM、幅度和 相位的三维联合调制格式, 并通过模拟仿真,成功实现了75Gbit/s高阶联合调制信号的调制/解 调。研究结果表明,OAM 作为一个新 的物理维度不仅可以通过复用来实现传输容量密度的提升,同时也可以作为调制手段实现 传输容量的提 升,在提高无线频谱效率以及保密通信中具有重要的潜在应用价值。

摘要:采用电子束沉积方法制备了Ag-TiO₂光催化剂 ,采用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透 射电镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)光谱仪和原子力显微镜(AFM)等手段对薄膜的形貌、物 相 组成,吸收光谱和粗糙度进 行了表征。利用太阳光,以甲基橙(MO)为模拟污染物,考察光催化剂的光催化活性,探讨了薄 膜厚度对光催化 效率的影响。结果表明,在300℃温度下,所形成的薄膜 为无定形结构 ;当薄膜厚为570nm时,降解40days后,MO的降 解率达到55%。

摘要:采用凝血检测光学透射比浊方法检测活化部分凝血活酶时间(aPTT), 尝试用聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和Parylene-C 3种疏水材料, 研究压电石英晶体微电平(QCM)传感芯片表面修饰。 修饰后,芯片品质用网络分析仪衡量,PE、PS和Parylene-C 3种疏水材料的疏水修饰接触角分别为92.3°、90.7°和93.3°。结果表 明,Parylene-C修饰后QCM芯片的品质提高,有效信号峰-峰值提高了11%；用于 光学aPTT检测 对比体现出良好重复性,血浆7次检测变异系数(CV)为1.51%, 重复性良 好,全血7次检测CV为1.15%。本文的Pary lene-C修饰QCM,可为家用aPTT检测仪器的开发提供参考。

摘要:为解决目前接触式拉丝模具测量系统存在精度低、 响应时间长、测量参数不能实时采集、 传输和处理等问题,本文系统引入激光衍射旋转法进行拉丝模孔型的测量。本文测量系统主 要由机械、光学成像、数据采集处理及网络传输等4部分构成,在测量过程中不断 旋转拉丝模中心轴,在CCD上分别形成圆和椭圆的衍射图样,利用衍射图样和旋转角度 之间的函数关系实现拉丝模孔型参数的测量。同时,系统还将“互联网+”引入到系统中, 将 每一个拉丝模具作为一个节点,通过组网技术将其组成互联网测量系统,实现拉丝模测量数 据的实时采集、分析和处理。实验表明,本文测量系统精度可达到0.01mm,在拉丝模孔型测量中具用较高的工程实用价值。

摘要:基于二阶矩理论以及非Kolmogorov湍谱,得到了 部分相干空心光束(PCDHB)在非Kolmogorov湍 流中光束漂移(BW)模型的表达式。研究了湍流参数(广义折射率结构参数C²_n,广义指数参数β,湍流内尺度l₀, 湍流外尺度L₀)和光束参数(束腰半径ω₀,相干长度σ₀,波长λ)对均方根光束漂 移(BWw)和相对光速漂移(BWr) 的影响。结果表明,PCDHB在非Kolmogorov湍流中的BW随着传输路径L_z 和广义指数参数的增 大而逐渐增大；并且,湍流强度和湍流外尺度越大,BWw越大；相干长度 越大,波长越小,BWr越大；当传输路径L_z 大于4km时,束腰尺寸越大,BWr漂移越大。 研究还表明,同样的条件下,随着传输距离 的增大BW和光束扩展受湍流的影响程度不同,随着传输路径的增大 ,湍流对光束扩展的影响越来越大。

摘要:针对视觉跟踪系统中常用的模板处理方法很难 适应目标外观和视频背景不断变化的不足,提出一种基于多层字典的自重构 目标跟踪算法。通过构建多层字典,分别从时间和 空间上增强目标描述能力,既可以刻画目标局部细节,又蕴含了目标整体信息；在跟踪过程 中,模板可以利 用多层字典根据前景和背景的复杂性自适应地分裂与分并,分裂出多个跟踪器从不同角度进 行跟踪,有效地 提高定位精度,也可以合并子模板以达到降低系统的计算负荷。定性和定量分析的实验结果 表明,本文算法具 有良好的跟踪精度和运行效率,可以较好地应对变化与遮挡。

摘要:针对在3D视频(3DV)和自由视点视频(FVV)中传统的 图像质量评价方法不适用于深度图的问题,本文从人类视觉感知特性出发,提出一 种新的深度图 质量评估算法。首先进行交叉验证,得到待评价深度图的差值图；然后提取遮挡掩膜,去除 被遮挡的像素 点；再根据人类视觉特性,考虑背景亮度掩蔽、纹理掩蔽和边缘敏感性等因素,应用恰可察 觉失真(JND)模 型得到每个像素点的误差可视阈值；最后计算错误像素率作为度量指标评价深度图的质量 。实验结果表 明,本文提出的算法能够准确地检测错误像素,所提出的度量指标与全参考度量指标的相关 系数的平均值 为0.833,最高达到0.933,与合成虚拟视点均 方误差的相关系数的平均值为0.857,最高达 到0.928。

摘要:为了解决单一模态医学图像的局限性,提出了一种 基于非下采样剪切波变换(NSST)和改进型脉冲耦合神经网络(PCNN)相结合的多模态医学图 像融合方法。首先,利用NSST对源图像进行多尺度、多方向分解,得到 低频子带系数和高频子带系数；其 次,低频子带系数由区域能量和方差求取区域特征,采用基于区域特征加权的方式进行融合 ；高频内层子 带系数先通过PCNN求出区域点火特性,再与平均梯度加权的方式进行选择,高频外层子 带系数采用区 域绝对值取大的融合规则；最后,通过逆NSST重构图像。实验结果表明:与常用融合 规则对比,在 主观效果上,本文的融合图像可以保留源图像的边缘信息,得到更好的视觉效果；在客观指 标上,本文方法 融合得到的图像在互信息(MI)、边缘评价因子(QAB/F)和 结构相似度(SSIM)等客观评价指标上取得更好的效果。

摘要:针对真实失真图像提出一种基于联合字典的无参考 (NR)图像质量评价(IQA)方法,分为训练和测试两个阶 段。在训练阶段,首先对真实失真图像提取美学特征和自然场景统计特征,然后对图像特征 和标签进行联 合字典学习,训练得到特征字典和质量字典。在测试阶段,根据特征字典和质量字典计算真 实失真图像的 质量值。在LIVE Challenge数据库上的实验结果表明,本文方法的评价结果与主观评价结果 有较好的相关 性,符合人类视觉系统的感知,相比较传统的无参考方法,具有更好的优越性。