1 湖北大学微电子学院 微纳电子材料与器件湖北省重点实验室，湖北 武汉 430062
2 江苏永鼎股份有限公司，江苏 苏州 215211
3 湖北大学 潜江产业技术研究院，湖北 潜江 433100
全无机镉基金属卤化物CsCdCl3因其独特的三维晶体结构而具有优异的稳定性、宽带自陷激子（Self⁃trapped excitons，STEs）发射和丰富的离子掺杂格位，在固态照明领域引起了广泛关注。然而，基于八面体畸变的STEs辐射复合的发光效率较低。本文采用简单的室温溶液法制备了一系列Mn2+离子掺杂的六方相CsCdCl3∶x%Mn微米晶。在254 nm紫外光激发下，Mn2+掺杂的样品发出明亮的橙黄光，发射峰位于598 nm处，半峰宽为75 nm，荧光量子产率最高达99.1%。稳态和瞬态荧光光谱测试结果表明，Mn2+掺杂CsCdCl3微米晶的宽光谱发射源自基质的STEs和Mn2+离子的d⁃d跃迁。同时，该材料还具备优异的空气、热、水稳定性。我们进一步将CsCdCl3∶5%Mn2+荧光粉、商用荧光粉、深紫外或蓝光LED芯片封装成两种白光发光二极管器件，色度坐标分别为（0.36，0.35）和（0.40，0.36），显色指数分别高达91和83，有望成为新一代发光材料用于照明领域。
CsCdCl3 Mn2+掺杂 发光性能 发光二极管 CsCdCl3 Mn2+doping luminescent properties light⁃emitting diode（LED）
1 湖北大学物理与电子科学学院 湖北省铁电压电材料实验室，湖北 武汉 430062
2 湖北大学 有机功能分子合成与应用教育部重点实验室，湖北 武汉 430062
卤化铅钙钛矿具有高光吸收系数、长载流子扩散长度和高荧光量子效率等优异光电特性，成为当下光电探测器（PDs）研究领域的热点。但卤化铅钙钛矿的高生物毒性和低环境稳定性制约了该类器件的发展和应用，因此寻找低毒稳定的材料尤为重要。到目前为止，Sn、Ge、Sb、Bi等材料都已得到研究，其中铋基钙钛矿因其稳定、无毒和宽带隙等特性成为候选材料之一。影响PDs性能的因素很多，其中抑制暗电流是提升器件性能的重要手段之一。本文通过溶液旋涂无机化合物CuSCN取代传统PEDOT∶PSS作为空穴传输层（HTL），制备了结构为ITO/CuSCN/Cs3Bi2I6Br3/ZnO/Ag的p‐i‐n型光电探测器。CuSCN最低未占分子轨道（LUMO）能级为 -1.5 eV，与ITO电子注入势垒高达3.3 eV，远高于PEDOT∶PSS与ITO的电子注入势垒（1.8 eV），反向偏压下工作更能有效阻挡电子从ITO电极的注入，因此降低了探测器的暗电流。器件在自供电条件425 nm单色光照射下光电流达6.87×10-6 A，暗电流低至3.52×10-11 A，开关比超过105，相比于基于PEDOT∶PSS空穴传输层的探测器提升了2个数量级。此外，该探测器的上升和下降时间都小于0.12 s，均优于基于PEDOT∶PSS空穴传输层的探测器，这可归因于CuSCN比PEDOT∶PSS具有更高的载流子传输迁移率。结果表明，ITO/CuSCN/Cs3Bi2I6Br3/ZnO/Ag结构的光电探测器具有自供电、高开关比、稳定、无毒等优点，为实现商业化提供了一种可行策略。
无铅钙钛矿 光电探测器 空穴传输层 暗电流 lead-free perovskite photodetector hole transport layer dark current
国防科学技术大学海洋科学与工程研究院, 湖南 长沙 410073
干涉型光纤传感器是一种高灵敏度的传感器，在许多领域都具有重要应用价值，而偏振衰落是这种传感器中需要解决的一个重要问题。提出采用脉冲正交偏振切换及基于相位生成载波(PGC)的信号合成算法来实现抗偏振衰落。阐述了正交偏振切换方法的基本理论，分析了以PGC解调为基础的正交偏振切换合成算法的原理，搭建了实验系统进行实验研究。结果表明，当光纤中偏振态受到扰动时，通过正交偏振切换及合成算法，合成的结果等效干涉度可以稳定在0.93~0.94之间；解调结果的噪声可以达到四路偏振通道噪声的最低水平。该方法可以消除传输光纤中偏振扰动所造成的低频相位漂移，使解调结果不受传输光纤中偏振态扰动的影响。长时间的噪声监测结果表明，PGC调制频率为8 kHz时，系统噪声达到了-96 dB/Hz （1 kHz），与同一系统中采用法拉第旋镜作为反射镜测得的本底噪声相当。该方法为解决干涉型光纤传感器时分复用阵列，特别是基于光纤光栅的干涉型准分布式光纤传感器和分布式传感系统中的偏振衰落问题提供了一种可行的途径。
传感器 光纤传感器 偏振衰落 偏振切换
国防科技大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
报道了自组织反馈光纤环形激光器中施加相位调制后产生的强度混沌现象。对自组织反馈光纤环形激光器进行稍大于阈值的泵浦, 通过压电陶瓷引入相位调制；保持泵浦功率及调制电压不变, 改变调制频率, 得出光强随不同调制频率变化的分岔图, 观察到某些特定频率区域内激光器输出进入类似混沌的状态。针对类似混沌的光强输出序列进行非线性时间序列分析, 通过功率谱计算、相空间重构、关联积分计算等方法得到了多段调制频率区间内光强序列具有混沌特征的证据。初步分析产生混沌的机理得出: 特定条件下施加的相位调制等同于损耗调制。
光纤激光器 相位调制 混沌 分岔图 非线性时间序列分析 fiber laser phase modulation chaos bifurcation diagram nonlinear time series analysis
国防科技大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
基于傅里叶变换的非本征光纤法布里-珀罗干涉仪(EFPI)的解调方法，对解调白光干涉的EFPI具有解调精度高，动态范围大，且可实现腔长的绝对测量等优点。然而，该方法的动态范围和解调精度分别受限于采样导致的非线性谱分布以及傅里叶变换的栅栏效应。分别采用三次样条插值和改进的傅里叶变换来消除光谱的啁啾特性和提高解调精度。仿真和实验证明该算法的解调精度提高了70倍。
传感器 高精度 新型算法 非本征光纤法布里-珀罗干涉仪 光学学报
2014, 34(s1): s106009
国防科技大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
在掺铒光纤环形腔内插入未抽运掺铒光纤可形成自组织激光腔。在环形腔多模激光器稳态方程中引入饱和吸收体光栅非线性耦合模方程，建立了全光纤自组织激光腔稳态模型，并得到了边模平坦的单纵模解。仿真分析了激光运行过程中输出耦合器位置、输出比例以及抽运功率等参数对饱和吸收体光栅特性的影响。仿真结果表明，在同等抽运参数与输出比例下，输出耦合器前置式结构较后置式结构中的光栅具有更高的纵模边模抑制比；两种结构下纵模边模抑制比均随输出比例增加而增加，并随抽运功率增加而减小。对前置式结构优化的输出耦合比例取值范围在60%~80%之间。对两种结构激光器的稳定性地图测量证实了仿真结果。
光纤光学 光纤激光器 自组织 动态光栅 跳模
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
研究了影响干涉型光纤水听器远程无中继传输系统性能的各种噪声，分析了分布式拉曼光纤放大（DFRA）与掺铒光纤放大（EDFA）混合放大方案对光放大相位噪声抑制的效果，并通过实验得到了与仿真分析一致的结果。研究了相位产生载波（PGC）调制解调对相干双重瑞利散射（DRS）噪声的抑制原理，并对不同距离的DRS噪声抑制效果进行了讨论。远程实验结果表明，PGC技术可使相干DRS噪声降低19 dB，混合放大可使光放大噪声降低7.2 dB。经噪声综合抑制后，100 km传输系统的相位噪声降至-113.2 dB(即2.2 μrad/Hz1/2)，与短程系统噪声基本相当；200 km传输后噪声降至-104 dB(即6.3 μrad/Hz1/2)，相比短程系统增加的部分主要为残留的DRS噪声。
光纤光学 相位噪声抑制 分布式光纤拉曼放大器 相位产生载波调制解调 光纤水听器 无中继传输
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 长沙 410073
传输光纤引入的偏振和相位调制噪声给光纤水听器远程传输系统带来严重影响。论文提出使用一个声压和加速度不灵敏的参考探头来获取传输光纤引入的公共噪声, 并将该噪声进行自适应滤波处理来估计和消除传感探头中传输噪声的方案。实验结果表明, 归一化最小均方误差 (NLMS)自适应算法对冲击传输光纤引入的宽带偏振噪声抑制最大达 20 dB; 对传输光纤中大幅度的单频连续相位调制噪声抑制达 20 dB; 自适应滤波基本消除了传输噪声的影响, 并且完整保留了传感探头中的仿真信号。实验同时证明, 自适应噪声消除的结果优于直接将参考探头与传感探头信号相减的噪声抑制效果。
光纤水听器 光纤传输噪声 自适应噪声消除 归一化最小均方误差算法 optical fiber hydrophone lead fiber induced noise adaptive noise elimination NLMS algorithm
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
介绍了细线拖曳声纳的基本原理和系统组成, 概括了其关键技术和结构特点。针对不同原理和类型的水听器, 分别介绍了基于压电水听器、光纤水听器的细线拖曳声纳的最新研究成果。在此基础上, 讨论了目前存在的主要问题和发展方向。
细线拖曳声纳 反潜 压电水听器 光纤水听器 光纤布拉格光栅水听器 thin line towed array sonar antisubmarine piezoelectric hydrophone fiber optic hydrophone fiber Bragg grating hydrophone
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
研制了一种直径为13 mm的空气腔推挽式双臂对称补偿结构的光纤水听器，介绍了该光纤水听器的工作原理，优化设计了光纤水听器结构。在小直径情况下，保证了较高的声压灵敏度，同时获得了较低的加速度灵敏度。实验测得在80～2500 Hz频段内，该光纤水听器的平均声压灵敏度为-142.5 dB，灵敏度的起伏小于±0.8 dB，加速度灵敏度小于-20 dB。实验结果表明，研制的空气腔推挽式双臂对称补偿结构的光纤水听器，能很好地满足拖曳细线阵的使用要求。
传感器 光纤水听器 加速度灵敏度 流噪声 声压灵敏度 拖曳细线阵 光学学报
2012, 32(12): 1206004
