1 科学技术部科技人才交流开发服务中心，北京 100045
2 中国科学技术信息研究所，北京 100038
3 中国科学院武汉文献情报中心，湖北 武汉 430071
4 中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系，北京 100191
基于光刻技术领域相关论文和全球“高被引科学家”名单，分析了光刻技术领域的研究时间和国家、研究机构、研究资助机构及高水平基础研究人才的分布特征，并在此基础上开展光刻领域论文的文献计量分析，分析光刻领域的研究方向、主题和发展趋势。结果表明，目前光刻技术论文产出呈现下降趋势，美国在该研究领域具有领先优势，光学光刻及掩模、光刻胶及电子束光刻、极紫外（EUV）光刻等技术主题研究仍以国外机构为主。我国已开展布局高数值孔径EUV光刻、导向自组装光刻、石墨烯基材料、机器学习的应用等新兴主题。本文提出光刻技术研发的总体布局、研究机构、企业力量、人才机制的建议，以期为相关领域决策和研究提供科学依据。
光刻技术 科学知识图谱 多维主题分析 基础研究 高被引科学家 激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2300004
1 中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心，北京 100083
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院，北京 100049
3 北京大学信息科学技术学院，北京 100871
为了提高应用于光纤激光器的多量子阱半导体可饱和吸收镜（SESAM）的特性参数，对其结构进行优化，模拟分析了不同量子阱周期数对器件电场分布、调制深度及反射光谱等参数的影响，结果表明，SESAM中吸收层量子阱周期数越大，SESAM在1064 nm处的反射率越低，调制深度越高，在低反射率处的带宽越窄，可饱和吸收镜对生长误差的容忍度也越小。利用金属有机化合物气相沉积（MOCVD）方法对3种量子阱周期数结构的SESAM进行外延生长，通过非线性测试及锁模实验对3种结构的样品进行测量与表征，结果表明，3种结构的SESAM均实现了自启动锁模，其稳定锁模的泵浦区间为150~200 mW。采用泵浦探测技术对15个量子阱周期的SESAM进行动态响应测试，其响应恢复时间为5 ps。
激光器 超快激光器 半导体可饱和吸收镜 泵浦探测 光学学报
2023, 43(22): 2214001
强激光与粒子束
2023, 35(7): 074001
上海光源自主研制的被动式超导三次谐波腔已通过束流测试，在正常运行时需要对感应腔压进行精确控制，以实现束团拉伸和提高束流寿命的目标。根据这一特定需求研制了一套数字化低电平控制系统，此系统基于现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）板卡和上下变频板卡，采用I/Q（In-phase/Quadrature）解调技术，设计了慢速步进电机和快速压电陶瓷驱动协同控制算法以及被动超导腔失超探测算法，用于实现腔压幅值稳定度控制及三次谐波腔运行状态监测等功能。在加速器工作在超过120 mA的top-up模式下，三次谐波腔感应腔压幅值的稳定度由开环的±5%提高到闭环的±1%以内，满足设计指标；压电陶瓷驱动电压波动在120 V范围内变化，达到输出电压平滑稳定的效果，束流寿命提高超过一倍。
数字化低电平 三次谐波腔 腔压控制 腔压稳定度 Low level radio frequency Third harmonic cavity Amplitude control Stability
1 北京大学电子学院，北京 100871
2 《中国激光》杂志社有限公司，上海 201800
光学学报
2022, 42(13): 1337001
1 中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心，北京 100083
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院，北京 100049
3 广东华快光子科技有限公司，广东 中山 528436
4 北京大学信息科学技术学院，北京 100871
应用于掺镱(Yb)光纤激光器的半导体可饱和吸收镜(SESAM)需要具有较高的调制深度，即将较厚的砷化铟镓(InGaAs)材料作为吸收层。然而，InGaAs材料与砷化镓(GaAs)衬底之间的大失配，导致过厚的InGaAs材料质量极易恶化，影响锁模效果。因此，优化的外延结构设计和高质量的外延材料成为研制高性能SESAM的关键。本文设计了吸收层InGaAs材料总厚度分别为150 nm和300 nm的两种应变补偿多量子阱(MQW)结构的SESAM，利用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)方法进行外延材料生长，采用光致发光光谱仪、高分辨X射线衍射仪和分光光度计对外延材料特性进行表征，优化外延材料生长参数。将研制的两种SESAM应用到线型腔掺Yb光纤激光器中，实现稳定锁模的泵浦功率分别为130 mW和120 mW，输出激光脉宽分别为18.3 ps和9.6 ps。实验结果表明，吸收层InGaAs材料厚度为300 nm的SESAM更容易实现稳定锁模并获得脉宽较窄的激光脉冲输出。
激光器 超快激光器 半导体可饱和吸收镜 金属有机化合物气相沉积 应变补偿多量子阱结构 中国激光
2022, 49(11): 1101002
鉴于国内野生菌中毒事件频发，拟采用深度学习技术来解决这一社会问题。但由于野生菌图像的类间差异较小，图像背景复杂，细粒度识别精度较低。针对这一问题，提出了一种改进的ResNeXt50网络。首先设计了一种多尺度特征引导（MSFG）模块，通过短连接引导网络充分学习和利用低级特征与高级特征；接着采用改进的注意力机制模块来减少网络对复杂背景的学习；最后对模型中的不同层级特征进行融合，利用得到的联合特征进行识别。实验结果表明，所提改进模型在测试集上的准确率可以达到96.47%，较未改进的ResNeXt50网络，在准确率上提升了2.64个百分点。对比结果显示，相较VGG19、DenseNet121、Inception_v3、ResNet50、ShuffleNet_v2这5个网络模型，所提改进模型在准确率上分别提升了8.10个百分点、5.13个百分点、3.24个百分点、3.30个百分点、4.25个百分点。
图像识别 细粒度 多尺度 特征引导 注意力机制 联合特征 激光与光电子学进展
2022, 59(12): 1210016
湘潭大学 物理与光电工程学院, 湘潭 411105
近年来, 随着神经网络的发展, 多种光电神经网络框架相继提出, 在图像和语音处理等方面表现出强大的应用潜力。设计一种新型的基于透明介质成像的光学散射神经网络框架。描述透明介质双向散射传播的物理特性, 采用多层堆叠散射介质构建神经网络单层智能单元, 并利用非线性光电材料薄膜实现非线性激活, 级联单层智能单元构建深度网络物理模型; 根据双向散射物理模型构造对应的双向数字复值神经网络, 并根据复值求导链式法则推导数字权重更新的后向传播算法,其复值网络权重参数通过调控散射介质的物理参数来实现; 在MNIST数据集上验证其智能分类的有效性。
透明散射成像 光学散射矩阵 双向复值神经网络 后向传播算法 transparent scattering imaging optical scattering matrix bidirectional complex-valued neural network backpropagation algorithm
1 多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室 东北大学 沈阳 110819
2 冶金学院 东北大学, 沈阳 110819
采用注浆成型和无压烧结技术制备铝电解测温热电偶NiFe2O4陶瓷U型保护套管, 对浆料稳定性、生坯烧结行为和组装热电偶的测温性能进行了研究。结果表明: 添加10wt% NiFe2O4纳米粉和5wt%纳米粘结剂能有效提高浆料体系的Zeta电位, pH在10.0~11.0之间时浆料体系的稳定性较好。升温至1100 ℃以上生坯开始大量收缩, 随烧结温度的升高线收缩和线收缩速率逐渐增大, 在1300 ℃时线收缩速率达到最大值; 烧结初期活化能为295.11 kJ·mol -1, 受体积扩散和晶界扩散共同控制。测温结果表明组装热电偶在升降温过程中温度响应及时, 具备良好的抗熔盐腐蚀性能和抗热震性能, 满足工业铝电解测温热电偶套管的要求, 具备工业应用前景。
注浆成型 NiFe2O4 稳定性 烧结 腐蚀 slip casting NiFe2O4 stability sintering corrosion
