1 长春理工大学 化学与环境工程学院， 吉林 长春 130022
2 吉化北方化学工业有限公司， 吉林 吉林 132022
金属离子过量使用会造成环境污染，危及人类健康。因此，对相关金属离子进行检测显得尤为重要。发光金属有机框架（Luminescent metal?organic frameworks，LMOFs）因其具备高色纯度、超高孔隙率和可调结构等优势，被视为简单有效且有前途的荧光传感材料。本文以3，5?二（4?咪唑?1?基）吡啶（Bip）为主配体，1，4?萘二甲酸（1，4?ndc）为辅助配体，Ni2+为中心离子，采取溶剂热法合成了一例二维金属有机框架［Ni2（Bip）2（1，4?ndc）2（H2O）6］（记为CUST?756，其中CUST是Changchun University of Science and Technology缩写），并通过合成后修饰法制备了Eu3+@CUST?756复合发光材料。利用XRD、FT-IR和XPS对合成的CUST?756和Eu3+@CUST?756复合材料进行了基础表征。并且采用荧光光谱对样品进行了发光特性、金属离子传感性能及其机理研究。实验结果表明，Eu3+@CUST?756在甲醇溶液中具备优异的发光性能和良好的稳定性，Eu3+的引入使得材料可用于金属阳离子Cr3+、Fe3+检测。Cr3+离子的检出限（limit of detection，LOD）为5.44 μmol·L-1；Fe3+离子的LOD为7.51 μmol·L-1，与大多数LMOFs性能相近。
金属有机框架 合成后修饰 荧光检测 metal-organic frameworks post-modified method fluorescence detection
吉首大学 物理与机电工程学院，湖南 吉首 416000
为实现光电信息器件的高集成度和高效输出，提高光电信息处理能力，设计了一种基于二维光子晶体的四通道滤波器，根据4个点缺陷微腔与线缺陷波导耦合原理，引入反射异质结并调整微腔与反射结的距离，提高输出效率，对滤波器1 403、1 426、1 449、1 508 nm四波长的波分复用功能进行仿真。仿真结果表明：该器件可实现高效传输，四波长透射率均超过95%，插入损耗均小于0.23 dB，通道间串扰均小于-8.7 dB。
二维光子晶体 波分复用器 反射异质结 二维时域有限差分法 two-dimensional photonic crystal, wave division mu
西安空间无线电技术研究所，陕西 西安 710100
大气湍流与平台微振动的存在会导致星地激光通信链路的随机信道衰减，使通信质量无法得到保证。为了研究大气湍流与平台微振动共同影响下的星地激光通信性能，建立了联合星地激光链路随机衰减模型，并基于二进制相移键控调制、外差相干接收给出了该模型下系统平均误码率的闭合表达式。仿真分析了不同星地激光通信系统参数对系统误码率性能的影响，研究结果可为实际星地激光通信系统的设计提供一定的理论参考。
大气光学 大气湍流 相干光通信 星地激光通信 误码率 激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0301003
西安空间无线电技术研究所, 陕西 西安 710100
大气湍流引起的光强闪烁使得自由空间光通信(FSO)系统性能恶化,而分集接收技术可有效改善这一影响。为进一步分析分集接收技术对相干接收系统性能的影响,基于二进制相移键控(BPSK)调制和外差相干接收技术,建立了Gamma-Gamma大气湍流信道模型下自由空间光通信分集接收系统模型。在不同大气湍流强度和接收天线数情况下,分别采取最大比合并(MRC)、选择合并(SC)和等增益合并(EGC),分析了对应的系统误码率(BER)和通信中断概率(OP),并与相同接收口径下的传统单天线接收系统的性能进行了比较。结果表明:MRC、EGC分集接收对大气湍流下的相干通信系统性能有明显改善,而SC分集接收仅当平均信噪比低于某一阈值时对相干通信系统的性能有所优化。
大气光学 大气湍流 相干光通信 分集接收
1 长春理工大学, 吉林 长春 130022
2 长春市农产品质量安全与检测中心, 吉林 长春 130022
采用氨水共沉淀法制备了Nd∶YAG激光陶瓷前驱粉体，并在其中分别加入助烧剂SiO2和CaCO3。利用XRD、SEM及荧光光谱分析了不同助烧剂对Nd∶YAG激光陶瓷前驱粉体烧结活性的影响。XRD测试结果表明，助烧剂SiO2和CaCO3不能促进Nd∶YAG激光陶瓷前驱粉体的结晶。SEM照片观察发现，SiO2的助烧效果较好，能促进Nd∶YAG激光陶瓷前驱粉体的烧结，增加了前驱粉体的烧结活性，并且通过荧光光谱分析发现，助烧剂不改变Nd3+的4F3/2—4I11/2荧光发射。
助烧剂 激光陶瓷 烧结活性 前驱粉体 sintering aid laser ceramic sintering-activity precursos ponder
长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春 130022
以三氯化钌、2-2联吡啶为主要原料,甲基丙烯酸甲酯为基质,制备了钌联吡啶/聚甲基丙烯酸甲酯发光温敏漆,并对其温度猝灭特性进行了研究。扫描电镜观察发现钌联吡啶为规则的层状六边形结构;差热-热重测试表明钌联吡啶在320 ℃发生分解。紫外吸收光谱分析发现,温敏漆的适合激发光波长区间为410 ~500 nm。荧光光谱测试结果表明温敏漆的发射波长为583 nm,并且随着温度的升高,发光强度逐渐减弱,说明该温敏漆具有较好的温度猝灭特性。
文字间用 号隔开空半格发光温敏漆 温度猝灭 钌联吡啶 optical materials luminescent temperature sensitive paint temperature quenching ruthenium complex
以正硅酸乙酯为前驱体,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备了用于压敏漆基质薄膜材料的SiO2溶胶。不同的成膜助剂对SiO2溶胶的涂膜性能影响较大,其中以异丙醇作为添加剂的溶胶涂膜性能最好。吸收光谱测试结果表明SiO2溶胶不吸收激发光,同时发射光谱研究结果表明SiO2溶胶发光波长为415 nm左右,不影响压敏漆探针分子的发光。
压敏漆 溶胶-凝胶法 SiO2溶胶 吸收光谱 发射光谱 pressure sensitive paint sol-gel method SiO2 sol absorb spectrum emission spectrum
长春理工大学材料科学与工程学院, 吉林 长春 130022
掺钕钆镓石榴石(Nd3+∶Gd3Ga5O12, 简称Nd∶GGG)激光晶体是固体热容激光器的首选工作物质。 采用提拉法生长了Nd∶GGG晶体, 测试了晶体的吸收及荧光光谱, 并利用J-O理论计算了晶体的吸收及发射截面、 强度参数、 辐射跃迁概率、 荧光分支比、 荧光寿命等光谱参数。 吸收光谱测试及计算结果发现, Nd∶GGG晶体的最强吸收峰位于808 nm附近, 主峰808 nm的吸收截面积σabs=4.35×10-20 cm2, 吸收线宽FWHM为8 nm, 并且吸收峰强度随掺杂离子浓度的增加而增加。 荧光光谱测试及计算结果表明, 晶体的最强荧光发射峰位于1 062 nm附近, 是Nd3+的4F3/2-4I11/2能级跃迁产生的荧光发射。 主发射峰1 062 nm辐射跃迁概率AJJ′=1 832.01 s-1, 荧光分支比βJJ＝45.07％, 荧光寿命τ＝250 μs, 受激发射截面σ(λ)=21.58×10-20 cm2, 较大的荧光分支比和受激发射截面易实现4F3/2-4I11/2通道的激光运转。
Nd∶GGG激光晶体 吸收光谱 荧光光谱 光谱参数计算 Nd∶GGG laser crystal Absorption spectra Fluorescence spectra Calculation of spectral parameters 光谱学与光谱分析
2009, 29(5): 1323
长春理工大学化学与环境工程学院， 吉林 长春 130022
以Y2O3 、Yb2O3和Er2O3为原料，控制溶液的pH值为3~4，采用溶胶-凝胶法制备出Er、Yb:Y2O3多晶粉体。对所得到的粉体进行XRD测试，结果表明最佳煅烧温度为1 000 ℃,并且晶化完全。经过差热-热重分析表明，粉体在1 000 ℃煅烧后不再失重。荧光光谱分析发现，荧光发射的最强峰位于1 530 nm处，是Er3+ 4I13/2-4I15/2谱项导致的荧光发射。
溶胶-凝胶法 多晶粉体 激光陶瓷 氧化钇 sol-gel method polycrystalline powder laser ceramic Yurium oxide
