1 苏州科技大学物理科学与技术学院, 江苏省微纳热流技术与能源应用重点实验室, 苏州 215009
2 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
3 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 苏州 215123
采用离子注入法制备了不同剂量的β-Ga2O3∶Eu3+样品, 并在空气中进行了退火处理, 成功实现了Eu3+的光学激活。通过拉曼和X射线衍射表征了β-Ga2O3晶体随Eu3+注入剂量的应力变化趋势, 发现随着Eu3+剂量的增加, 晶格应力先增加后减少, 并对其内在机理进行了分析。利用阴极荧光光谱对晶体的发光性质进行了表征, 主要观察到峰值位于380 nm附近、宽的缺陷发光峰以及峰值位于591 nm、597 nm和613 nm的Eu3+发光峰。通过高斯拟合发现, 该380 nm发光峰主要由360 nm、398 nm和442 nm三个子峰构成, 分别与自陷激子和施主-受主对有关。此外, Eu3+发光峰位置与强度受到基质局域晶体场的影响。
氧化镓 铕 应力 发光性质 缺陷 离子注入 高斯拟合 gallium oxide europium stress luminescent property defect ion implantation Gaussian fitting
1 航天科工微电子系统研究院有限公司, 四川 成都 610041
2 中国航天科工集团 第四研究院, 湖北 武汉 430040
为了实现离轴发射望远镜次镜调焦的目的, 采用了六轴运动学姿态调焦和直线位置调焦的方式, 对比直线位置调焦、角度调焦和位置调焦+角度补偿的方式, 直线位置调焦在近距离时传递函数和波前比较好, 角度调焦在中、远距离的时候调焦比较好, 近距离较差, 位置调焦+角度补偿则兼顾了两者的优点。使用光学设计软件设计了800mm口径的离轴发射望远镜, 分别对10km、9km、8km、7km、5km、3km、1km、0.6km调焦发射像质评价, 结果表明采用直线位置调焦+角度补偿的复合调焦方式获得的成像质量最好。
应用光学 光学设计 离轴发射望远镜 调焦 六杆 applied optics optical design Off-axis transmitted telescope focus Six-axis
Author Affiliations
Abstract
1 Jiangsu Key Laboratory of Advanced Laser Materials and Devices, School of Physics and Electronic Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China
2 School of Physics Science and Engineering, Institute for Advanced Study, Tongji University, Shanghai 200092, China
3 Department of Electronic Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, China
4 Research & Development Center of Material and Equipment, 26th Research Institute, China Electronics Technology Group Corporation, Chongqing 400060, China
5 School of Physics Science and Technology, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, China
A good thermo-optic property of strontium dodeca-aluminum oxide (, SRA) host material is very advantageous to the development of high-performance lasers by doping rare-earth ions for gain medium. In this work, we report on diode-end-pumped high-performance continuous-wave and passively Q-switched Nd:SRA lasers. For continuous-wave operation, a maximum output power of 6.45 W is achieved at 1049 nm with a slope efficiency of about 41.6%. Using a (YAG) etalon, we have firstly achieved a 1066 nm laser with a maximum output power of 4.15 W and a slope efficiency of about 27%, to the best of our knowledge. For passively Q-switched operation, with as a saturable absorber, a maximum average output power of 1.82 W was achieved with the shortest pulse width of 18.2 ns at pulse repetition rate of 22.9 kHz. The single-pulse energy and pulse peak power were 79.4 μJ and 4.3 kW. This work has further verified that the Nd:SRA crystal is very promising for high-performance laser generation.
diode pump Nd:SRA crystal continuous-wave operation passively Q-switched operation Chinese Optics Letters
2022, 20(3): 031401
1 93213部队，北京 100085
2 92859部队，天津 300100
利用辐射传输计算模型，以海区实际大气温度、湿度、风等参数做输入，对3~5 μm、8~12 μm光谱区间的辐射传输透过特性进行了定量化的分析，在此基础上还探讨了不同传输路径、不同云型遮挡对其传输透过率的影响。结果表明，地域性、季节性特征明显的温度、湿度等大气环境参数直接影响辐射传输透过率的计算，建立局地大气参数模式在光电工程的大气传输计算中要加以重视应用。
光谱学 红外 辐射传输 实际大气 透过率特性 激光与光电子学进展
2022, 59(1): 0101002
范兴其 1,2,3,*姚梦琴 1,2,3刘飞 1,2,3王晓丹 1,2,3曹建新 1,2,3
1 贵州大学化学与化工学院，贵阳 550025
2 贵州大学，贵州省绿色化工与清洁能源技术重点实验室，贵阳 550025
3 贵州大学，贵州省工业废弃物高效利用工程研究中心，贵阳 550025
复合氧化物界面性质与CO2加氢制甲醇反应的催化性能有着重要的关系。本文对比考察了物理共混法、浸渍法、传统共沉淀法和微流控连续共沉淀法对Al2O3-CeO2复合氧化物界面性质和催化性能的影响。浸渍作用尽管使Al2O3/CeO2界面产生了一定的结构性质调变，但贫瘠的氧空位缺陷导致催化反应效率低。共沉淀样品中固溶结构的存在增强了Al2O3/CeO2界面的相互作用，增大了电子结合能，形成的大量氧空位缺陷有利于CO2活化转化。而微流控连续共沉淀法合成样品因具有更小的晶粒尺寸、均匀的复合相结构和丰富的氧空位缺陷，表现出更为优异的催化性能。在原料气配比为V(H2)∶V(CO2)∶V(N2)=72∶24∶4，反应温度为320 ℃，反应压力为3 MPa，体积空速为9 000 mL·g-1·h-1的条件下，Al2O3-CeO2复合氧化物的CO2转化率、甲醇选择性及甲醇时空产率分别达到15.3%，86.4%和0.076 g·mL-1·h-1。
Al2O3-CeO2复合氧化物 微流控连续共沉淀法 氧空位 CO2加氢 甲醇 Al2O3-CeO2 composite oxide microfluidic continuous co-precipitation oxygen vacancy CO2 hydrogenation methanol
1 苏州科技大学物理科学与技术学院，江苏省微纳热流技术与能源应用重点实验室，江苏 苏州 215009
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，江苏 苏州 215123
相比于第三代半导体材料碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），氧化镓（Ga2O3）具有禁带宽度更大、击穿电场更强、吸收截止边更短、生长成本更低等优点。掺杂是一种高效优化材料物性特征的方法，可以拓宽Ga2O3在不同领域的应用范围。本文对近年来Ga2O3材料的稀土掺杂以及其他元素的掺杂进行了综述，着重分析了稀土掺杂Ga2O3的发光特性。最后，对Ga2O3的稀土离子掺杂和p型掺杂方向进行了展望。
材料 半导体材料 氧化镓 离子掺杂 发光特性 电导率 激光与光电子学进展
2021, 58(15): 1516025
1 苏州科技大学 数理学院, 江苏省微纳热流技术与能源应用重点实验室, 江苏 苏州 215009
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215123
采用离子注入方法在氢化物气相外延法生长的AlN薄膜中注入了不同剂量的Dy3+和Eu3+，制备了Dy3+单掺、Dy3+和Eu3+共掺的AlN样品.对于Dy3+单掺杂AlN样品，X射线衍射和拉曼散射实验结果表明随着Dy注入剂量的增加，样品的压应力也增加，形成了比较明显的损伤层；但当注入剂量由5×1014 at/cm2增加至1×1015 at/cm2时，压应力增加不明显，接近于饱和.对于Dy3+和Eu3+共掺的AlN样品，阴极荧光实验表明，AlN中Eu3+和Dy3+之间可能存在能量传递，能量传递途径为在声子辅助下从Dy3+的4F9/2→6H15/2至Eu3+的7F0→5D2的共振能量传递.此外，计算发现改变Dy3+和Eu3+离子的注入剂量比能实现发光色度坐标和色温的有效调控.
光电子 氮化铝 应力 阴极荧光 能量传递 Optoe1ectronics Aluminum nitride Europium 铕 Dysprosium 镝 Strain Cathodoluminescence Energy transfer
1 苏州科技大学数理学院,江苏省微纳热流技术与能源应用重点实验室, 江苏 苏州 215009
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215123
GaN∶Eu 3+作为红光发射材料,在GaN基单片集成全色显示器件应用方面具有很大的潜力。目前的研究重点是如何进一步调控和优化GaN∶Eu 3+材料的发光特性,促使其迈向实用阶段。本文主要从生长调控,Mg 2+、Zn 2+、Si 4+元素共掺调控,其他稀土元素共掺调控等方面综述了GaN∶Eu 3+材料发光特性的研究进展,比较各调控方法的应用潜力,指出GaN∶Eu 3+材料今后的研究重点,并对该领域的发展趋势进行了展望。
材料 发光 共掺杂 调控 激光与光电子学进展
2020, 57(21): 210004
上海交通大学电子信息与电气工程学院,区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
尝试对两类典型的光纤端集成等离激元探测技术的发展进行回顾与梳理,并结合作者的科研实践对本领域未来工作的重点和潜在价值进行讨论。第一类技术是在光纤的端平面集成等离激元谐振传感结构,尤其是等离激元微腔。这种器件既能够插进微量样品通过dip-and-read方式进行生物分子传感,也能够伸入狭小的空间进行超声内窥探测。未来,如何在秉持方便、快速核心价值的基础上,解决复杂样品中低含量分子检测的难题,是这类器件进入医学诊断和食品检验应用领域的关键;而如何大幅提高表面等离激元谐振传感器对声信号的灵敏度,是实现具有重要应用价值的光纤表面等离激元谐振水听器阵列的关键。第二类技术是在锥形光纤尖端集成等离激元天线探针。结合各种扫描探针显微技术,这种器件提供了对等离激元天线的高精度动态调控能力,及通过等离激元热点与样品的强烈作用进行高分辨扫描成像的能力。未来,通过对天线探针和可测量物理量的创新研究,有望进一步扩展可表征物理和化学现象的范围,显著提升表征性能。
表面光学 等离激元微腔 等离激元天线 光纤集成 生物传感 水听器 扫描探针显微技术 激光与光电子学进展
2019, 56(20): 202404
Author Affiliations
Abstract
1 Jiangsu Key Laboratory of Micro and Nano Heat Fluid Flow Technology and Energy Application, School of Mathematics and Physics, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, China
2 Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123, China
In this work, Er-doped aluminum nitride (AlN), Pr-doped AlN, and Er, Pr co-doped AlN thin films were prepared by ion implantation. After annealing, the luminescence properties were investigated by cathodoluminescence. Some new and interesting phenomena were observed. The peak at 480 nm was observed only for Er-doped AlN. However, for Er, Pr co-doped AlN, it disappeared. At the same time, a new peak at 494 nm was observed, although it was not observed for Er-doped AlN or Pr-doped AlN before. Therefore, the energy transfer mechanism between Er3+ and Pr3+ in AlN thin films was investigated in detail. Through optimizing the dose ratio of Er3+ with respect to Pr3+, white light emission with an International Commission on Illumination chromaticity coordinate (0.332, 0.332) was obtained. This work may provide a new strategy for realizing white light emission based on nitride semiconductors.
160.4760 Optical properties 160.5690 Rare-earth-doped materials 160.6000 Semiconductor materials Chinese Optics Letters
2019, 17(11): 111602
