Author Affiliations
Abstract
1 Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Ningbo 315201, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
AlGaN-based light-emitting diodes (LEDs) on offcut substrates enhance radiative emission via forming carrier localization centers in multiple quantum wells (MQWs). This study introduces the carrier transport barrier concept, accessing its impact on the quantum efficiency of LEDs grown on different offcut sapphire substrates. A significantly enhanced internal quantum efficiency (IQE) of 83.1% is obtained from MQWs on the 1° offcut sapphire, almost twice that of the controlled 0.2° offcut sample. Yet, 1° offcut LEDs have higher turn-on voltage and weaker electroluminescence than 0.2° ones. Theoretical calculations demonstrate the existence of a potential barrier on the current path around the step-induced Ga-rich stripes. Ga-rich stripes reduce the turn-on voltage but restrict sufficient driving current, impacting LED performance.
carrier localization step-bunching potential barrier offcut substrate DUV LEDs Chinese Optics Letters
2024, 22(2): 022501
1 国防科技大学 前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学 南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
3 国防科技大学 空天科学学院,湖南 长沙 410073
随着智能技术和设备的不断发展,精确定位技术在**领域的应用越来越广泛,其应用场景涵盖室外和室内环境。全球卫星导航系统定位技术在室外环境中定位精度高,提供信息丰富,应用十分普遍。然而,由于墙壁、树木、玻璃等障碍物的遮挡,其在室内环境中的定位精度明显下降。超宽带技术以其定位精度高、时空分辨率强、传输速率快、成本低而显示出明显的优势。在室内环境中,各种障碍物使超宽带系统的基站和标签之间的传播通道被阻挡,由于超宽带信号的非视距传播现象,超宽带系统的定位精度明显下降。文中基于深度学习技术,提出了一种深度神经网络用于超宽带非视距传播影响抑制,该深度神经网络兼具ResNet网络和Non-local模块的优点,既可防止网络层数增加时网络性能不升反降的问题,也可捕获输入数据的全局特征,建立超宽带系统原始信道脉冲响应和测距误差之间的映射关系。相关实验结果显示,该方法可将超宽带系统在非视距传播条件下的测距平均绝对误差从0.1242 m降低至0.0681 m。与传统方法相比,该方法可消除人工统计超宽带信号波形特征耗费大量时间的缺点,可进一步提高超宽带系统在非视距传播条件下的定位精度,具有鲁棒性强、应用范围广的优点,可为**领域室内高精度定位提供技术支撑。
超宽带技术 深度学习 非视距传播 ResNet网络 Non-local模块 Ultra-Wideband deep learning Non-Line-of-Sight ResNet Non-local 红外与激光工程
2023, 52(12): 20230183
1 航天工程大学研究生院, 北京 101416
2 航天工程大学宇航科学与技术系, 北京 101416
3 航天工程大学航天指挥学院, 北京 101416
太阳能电池作为一种高效的光电转化器, 被广泛地应用于光伏发电系统中。 激光作为一种高亮度光源辐照电池时, 会导致其出现损伤, 可利用电池的表面散射光谱特性, 对其损伤程度进行判别。 通过目标表面散射光谱测量系统, 对激光辐照后的三结砷化镓电池散射光谱进行测量, 并计算双向反射分布函数(BRDF)。 其中测量系统主要由FX 2000和NIR 17型光纤光谱仪组成, 针对电池表面的强镜反射特性, 在实验中采用了入射角和反射角为30°的测量几何模型。 原始三结砷化镓太阳能电池的结构主要包括减反射膜DAR层、 顶电池GaInP层、 中电池GaAs层和底电池Ge层, 其散射光谱特征包括可见光谱段(500~900 nm)的吸收特性及近红外谱段(900~1 200 nm)的类周期振荡特性, 在对连续激光辐照损伤后电池的光谱特性进行实验测量后, 得到了损伤电池光谱BRDF的变化, 并结合基于薄膜干涉理论的电池散射光谱模型, 对各膜层损伤后的特征进行了分析。 结果表明: DAR层的主要作用是降低光谱反射能量, 对光谱曲线的特性影响较小; Ge层对光谱曲线形状基本无影响; 电池散射光谱吸收和干涉等特征主要由GaInP层和GaAs层所引起, 其中, GaInP层主要影响可见光谱段的吸收特性, 并对近红外谱段内的干涉特性起到调制作用, 而GaAs层主要影响近红外谱段的干涉特性, 当其损伤到一定程度后, 会导致可见光谱段内出现干涉特性。 最后, 在实验结果分析的基础上, 通过模型研究了电池各层对散射光谱特性的影响, 并讨论了基于散射光谱特性的电池损伤程度判别, 研究结果可为电池激光损伤判别提供参考。
激光辐照 三结砷化镓电池 散射光谱 表面形貌 损伤特性 Laser irradiation Triple junction gallium arsenide battery Scattered spectrum Surface appearance Damage characteristics 光谱学与光谱分析
2023, 43(12): 3674
1 河南科技大学农学院,洛阳 471000
2 洛阳理工学院环境工程与化学学院,洛阳 471023
高效可见光响应光催化材料的开发对光催化技术的发展有着至关重要的作用。采用柠檬酸(CA)辅助溶剂热法制备Bi2MoO6,对其进行XRD、SEM、UV-Vis DRS、BET及PL表征,并研究可见光下降解环丙沙星(CIP)、灭活大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的性能。CA添加量为3 mmol时制备的BM-3展现出最优的光催化活性,在100 min内对CIP的降解率达到89.5%,其反应速率常数为不添加CA制备的BM-0的2.45倍,也能在150 min内将E.coli完全灭活,在200 min内将S. aureus灭活,失活后的细菌细胞由于内容物泄漏而表面凹陷且易聚集。多次循环实验证明BM-3具有良好的稳定性。宽的可见光吸收范围、大的比表面积和高效的光生载流子分离效率有利于CA辅助溶剂热法制备的Bi2MoO6光催化性能增强。
柠檬酸 光催化 溶剂热法 抗菌性能 环丙沙星 citric acid Bi2MoO6 Bi2MoO6 photocatalysis solvothermal method antibacterial property ciprofloxacin
1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
激光陀螺是一种基于Sagnac效应的高精度、高可靠性的角速度传感器。以激光陀螺为核心部件的激光陀螺惯性导航系统是目前市场占比最高的惯性导航系统,激光陀螺及其惯性导航系统的研究关乎社会生活及安全。首先,本文阐明了激光陀螺及其惯性导航系统的基本原理,回顾了激光陀螺惯性导航系统的发展进程,介绍了近年来国内外有代表性的激光陀螺惯性导航系统的型号。然后,归纳总结了长航时激光陀螺惯性导航系统的关键技术,梳理了误差标定技术、初始对准技术、旋转调制技术、高可靠性容错技术、地球物理场补偿技术的研究现状。最后,总结展望了长航时激光陀螺惯性导航系统关键技术的发展趋势。
激光陀螺 惯性导航 误差抑制 长航时自主导航 光学学报
2023, 43(17): 1714002
Author Affiliations
Abstract
School of Microelectronics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
We demonstrate superb large-area vertical β-Ga2O3 SBDs with a Schottky contact area of 1 × 1 mm2 and obtain a high-efficiency DC–DC converter based on the device. The β-Ga2O3 SBD can obtain a forward current of 8 A with a forward voltage of 5 V, and has a reverse breakdown voltage of 612 V. The forward turn-on voltage (VF) and the on-resistance (Ron) are 1.17 V and 0.46 Ω, respectively. The conversion efficiency of the β-Ga2O3 SBD-based DC–DC converter is 95.81%. This work indicates the great potential of Ga2O3 SBDs and relevant circuits in power electronic applications.
β-Ga2O3 SBD DC–DC converter Journal of Semiconductors
2023, 44(7): 072805
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230148
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230174
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 30033
2 中国科学院大学, 北京 100039
3 吉林省智能波前传感与控制重点实验室, 吉林 长春 100
4 中国人民解放军95975部队, 甘肃 酒泉 732750
为实现大口径透镜组的高质量集成,亟需一套透射波前检测系统,其可实现米级跨度上的微米级精度检测。针对大口径透射波前质量检测难题,采用非窄带干涉与条纹跟踪相结合的方法,获得元件相对倾斜以及支撑结构所引入的系统波前变化。首先,基于光纤互联架构,设计了子孔径分时复用测系统;其次,建立了斜率测量与最终系统波前的映射关系,分析了斜率重建过程对不同空间频率波前的影响;最后,利用桌面实验系统,针对探测原理进行了验证测试,在测试波长1 550 nm时,干涉感知信噪比优于15 dB,测量范围优于5 μm,探测精度优于0.5 μm。本文所提出的方法可实现大口径透镜透射波前大范围、高鲁棒、高精度的检测,具有重要的意义,特别是对于未来大口径大视场望远镜的建设。
大口径巡天望远镜 大口径透镜 光学检测 条纹追踪 large aperture sky survey telescope large aperture lens optical detection fringe tracking 光学 精密工程
2023, 31(12): 1735