微透镜阵列是一种多功能的微光学元件,可以对入射光进行扩散、光束整形、光线均分、光学聚焦等调制,进而实现大视角、低像差、小畸变、高时间分辨率和无限景深等,在光电器件和光学系统的微型化、智能化和集成化方面具有重要的应用潜力。介绍了微透镜阵列的光学原理和发展历程,综述了喷墨打印、激光直写、丝网印刷、光刻技术、光聚合技术、热熔回流技术和化学气相沉积法等微透镜阵列制备技术,总结了微透镜阵列在成像传感、照明光源、显示和光伏等领域的应用进展,最后对微透镜阵列的发展方向进行了展望,讨论了曲面微透镜、叠加复眼系统以及微透镜与新型光电材料结合等新方向的发展趋势和未来挑战。

Micro-LED技术被认为是消费电子领域下一个世代的显示技术。尽管市场上已经有很多公司推出了基于Micro-LED显示技术的样机以及应用示范, 然而Micro-LED显示技术远没有达到成熟的程度。本文从Micro-LED显示技术的历史、定义及技术挑战进行了综述, 重点总结了Micro-LED在工程领域的技术挑战, 最后对Micro-LED技术的未来发展方向进行了探讨。Micro-LED在芯片、巨量转移、全彩化等方面仍存在技术挑战, 但其所展现出的高分辨、快响应、低能耗、长寿命等突出特点, 能满足超小和超大显示的需求, 如虚拟/增强显示和电子广告牌, 展现出巨大的应用潜力, 已经在学术界和工业界引起了广泛研究。

针对地球经线的快速收敛而产生的高纬度地区的惯性导航定位精度降低问题, 提出一种适用于高纬度地区的笛卡尔坐标系下的惯性导航方法。阐述了球面投影下的笛卡尔坐标系的建立方法, 分析了笛卡尔坐标与准笛卡尔坐标之间的关系, 阐述了新建立的笛卡尔坐标系下的惯性导航方法, 对船舶的速度、位置和误差进行了推算。建立了高纬度导航模式与传统导航模式的切换模型。由理论推导可见, 采用提出的笛卡尔坐标系进行惯导系统的导航能够提供船舶在高纬度地区的准确的位置及速度信息。Coordinates

酵母甘露聚糖(Mannan, 简称Man)是能参与生物信息流影响生物体、特别是在糖基化方面起着重要调控作用的生物信息大分子。它是否能在抑制生物机体中肿瘤生长方面具有重要作用？研究结果表明: 酵母甘露聚糖既能使患S-180瘤鼠的体质增强的同时又有抑制其体内所患S-180瘤生长的功效。Man抑制患鼠机体内的S-180瘤生长的功效(抑瘤率)随用量的增加而提高, 当Man用量达360 mg(40 mg/Kg/d·9d)时, 其抑瘤率达98.4%的最高水平, 此时鼠体重增加1.66倍。Man的抑瘤功效有最佳适用量并存在性别敏感性, 通常是雄性鼠的抑瘤率高于雌性鼠。Man抑制鼠S-180肿瘤生长的作用优于市售5-氟尿嘧啶的作用。

为了研究原子光刻实验中基片对汇聚激光场的影响, 基于标量光学理论, 采用数值计算对直边衍射情况下高斯激光驻波场特性进行了仿真。结果表明, 高斯激光的直边衍射效应会呈现与平面光波相似的强度振荡现象, 两者直边衍射后的第1个强度突变分别为中轴线强度的1.18倍和1.37倍; 随着束腰的增大, 高斯激光的衍射越接近平面波; 中轴线和基片表面距离会影响高斯激光截面进入直边几何阴影之外的大小; 直边衍射后入射波和其经过反射镜作用的反射波相遇叠加在光轴方向上会形成稳定的驻波; 这种驻波的强度在垂直光轴截面上呈现一定的衍射特性。该研究有利于理解直边衍射时高斯驻波场形成的实质; 并可通过适当的激光参量来调整实验激光驻波场结构。

针对激光会聚铬原子沉积实验，运用标量衍射理论，通过数值模拟研究了基片衍射对会聚激光驻波场中原子波包几率密度演化的影响。结果显示基片衍射的影响会随激光中轴线与基片沉积表面距离b0的变化而变化。相对于非衍射情况，衍射效应会提高激光驻波场中会聚平面内原子波包几率密度分布的中心值，同时减小其半峰全宽。当参量b0=－0.2w0(w0为高斯光束的束腰半径)时，原子波包几率密度的会聚平面和基片沉积表面完全重合。此处，衍射时原子波包几率密度分布的中心值为1.26，其半峰全宽为5.62 nm，两者分别为非衍射时的1.1倍和0.94倍。

为了研究52Cr原子以外其它同位素对铬原子束横向位置分布的影响，采用蒙特卡罗方法对3孔预准直狭缝条件下的1维激光冷却进行了理论分析。由分析可知，在区分52Cr原子和其它同位素条件下，原子束横向位置分布的基底会有所增加，每一部分原子束的特征值也有明显的变化,中心部分原子束中心最大值有9.5%的降低，半峰全宽有2.9%的增加；两侧每一部分原子束的中心最大值有25%的增加，半峰全宽略有增宽。结果表明，其它同位素的区分与否对中心部分原子束的中心最大值和半峰全宽影响很小。

采用近共振激光驻波场会聚铬原子沉积技术制作的原子光栅可以作为纳米级长度计量标准。基于粒子光学模型，综合考虑横向发散角、纵向速度分布以及同位素等影响因素，采用蒙特卡罗方法确定原子运动的初始条件，对激光驻波会聚原子的三维特性进行了研究。获得了不同激光功率下沉积条纹的三维结构，分析了纵向高斯激光分布和椭圆高斯激光截面对沉积条纹的影响。模拟结果表明，当激光功率为40 mW时，可观测的纳米光栅图案能在基板87%区域内出现，对应于高斯光束中心处条纹半峰全宽为31 nm。当高斯激光束截面为圆形时，沉积质量较好。

利用蒙特卡罗随机思想选取轨迹初始条件，将铬原子束同位素、纵向速度分布和横向高斯发散角等因素综合考虑，对原子光刻经典粒子模型进行了优化。将优化后的模型与原模型进行了对比，同时定性分析了表面生长效应。利用新模型在不同激光功率下对沉积过程进行数值模拟，结果表明模拟结果与实验符合得很好。进一步分析了失谐对沉积的影响，当失谐选取250×2π MHz时，可得到较好的沉积结果。该模型较好地整合了沉积过程中的各个影响因素，这为正在进行的实验提供了更好的理论基础。

为了探索激光生物学效应的分子机理, 以便更好的掌控和利用激光生物效应, 用XeCl(308 nm)准分子紫外激光以相同变化的激光参量直接辐照有生物活性的生物大分子BTG DNA、BSA(v)蛋白质和糖Mannan。实验结果分析告知: 电镜法观察到受辐照的三类生物大分子的表观结构、构象(含结构信息)和光谱法(IR、Vis-UV、FR、CD)分析指出生物大分子的内在结构部件的相关的特征峰的峰位、峰值都受影响, 其变迁都与激光参量的变化相呼应; 与三类生物大分子中分子内、分子间沟通与信息传递相关的氢键、糖苷键等的形成与否的类似或相同的结构部件(如-C-H、-N-H、-CH-OH、-C-O、-C=O等)其特征峰的变迁都更敏感于激光参量的改变。激光辐照生物体时, 激光似生物信号分子通过它的能量以粒子性、电磁波相干性影响生物大分子的分子结构、构象(含结构信息)的稳定性、增加分子内、分子间相互沟通、信息传递, 亦增加了结构部件的被修饰的可能性。进而影响着生物信息流的流量与流向和细胞信号转导的协同与整体表达, 产生相应的生物效应。掌握获得功能生物大分子结构构象信息与使用适宜的激光参量的相关的关系值(阈值)是重要的关键。