为进一步提高硫系光纤的光敏性，基于光纤法布里-珀罗标准具原理研究了As₂S₃硫系光纤在轴向张力作用下的光敏性，结果表明施加轴向张力能显著提高其光敏性。与未施加轴向压力相比，在第一快过程中，光致折射率负变化幅度减小，经历的时间可缩短至数十秒；在第二慢过程中，光致折射率变化Δn加快朝正方向恢复，在一定张力作用下光致折射率变化Δn出现正增长，Δn增长幅度可达到5.41×10^-3。基于这一显著光敏性刻写了As₂S₃硫系光纤Bragg光栅，在70~110 s的短曝光时间内，光栅透射深度平均值达到了9.46 dB，且光栅光谱质量良好。本研究为制备高反射率硫系光纤光栅提供了新思路和新途径。

有机光敏晶体管是一种在有机场效应管结构中引入光控“栅极”的新型光探测器件, 其光灵敏度、光响应度性能参数与源/漏电极和有源层的接触情况关系密切。本文通过真空蒸发法分别制备了采用金电极和铝电极的单层并五苯及酞菁铜有机光敏晶体管。研究了它们在黑暗和光照条件下的输出及转移特性。结果表明, 高迁移率的并五苯有源层更适合搭配接触特性较好的金电极, 该器件具有和铝电极器件相同高水平的光灵敏度~3×104, 但其光响应度是铝电极器件的13倍; 而低迁移率的酞菁铜薄膜较适合搭配能够和有源层形成肖特基接触的铝电极, 有利于抑制暗电流、增强激子解离效率、提高光电流, 进一步使器件在获得和金电极器件同数量级光响应度的同时, 其光灵敏度是金电极器件的102倍。本文对光照下电极/有源层肖特基接触的能带变化做了理论分析, 总结归纳了有机光敏晶体管电极材料和有源层材料的初步筛选规律。

基于射频磁控溅射法制备了以非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)作为有源层的底栅顶接触式薄膜场效应晶体管(Thin Film Transistor, TFT), 其长/宽比为300μm/100μm。研究了该器件在无激光和在三种不同波长激光照射下的光敏特性。实验表明, 器件在波长分别为660、450和405nm三种激光照射下的阈值电压Vth分别为4.2、2.5和0V, 均低于无激光时的4.3V, 且器件的阈值电压随激光波长减小单调降低, 此外, 随着激光波长的下降, “明/暗”电流比K由0.54上升到8.06(在VGS=6V且VDS=5V条件下), 光敏响应度R由0.33μA/mW上升到4.88μA/mW, 可见激光波长越短, 可获得更强的光电效应, 光灵敏度也更高, 该效应表明该器件在光电探测等领域具有广阔的应用前景。

提出一种在线同步监测光纤布拉格光栅(FBG)损耗与折射率增长的方法,深入分析FBG的损耗特性在刻写时的演变过程,实验结果显示FBG的损耗系数α随耦合系数κ线性增长。为了优化FBG的损耗性能,采用损耗-耦合斜率系数α/κ衡量FBG损耗特性,结果表明:增加光纤与相位掩模板距离和使用0级衍射光衍射效率更强的相位掩模板均会使FBG的损耗-耦合斜率系数更大,这可能是与耦合系数无关的背景折射率增加所致;而且相比于载氢,采用载氘增敏方式可使FBG在1550 nm附近的损耗-耦合斜率系数下降50%以上。

研究了日光/Fenton法对辽河油田采油废水处理效果, 并分析了日光/Fenton法好于普通Fenton法的原因。 辽河油田采油废水主要含有苯类和烷烃类化合物, 日光/Fenton法对辽河油田采油废水处理效果与废水水层高度相关, 水层高度升高, COD去除率降低, 日光对本油田废水的穿透能力在1 m左右。 废水水层高度为40 cm左右时, 采油废水经日光/Fenton法处理后, COD由430降至63.2 mg·L-1。 通过紫外可见光谱法、 红外光谱法(FTIR)及X射线衍射法证明了利用日光/Fenton法处理辽河油田采油废水时体系中有聚铁生成, 聚铁的形态与普通Fenton体系生成的聚铁基本相同。 同时利用紫外光谱法研究了苯类及烷烃类的转化方式, 结果表明: 烷烃类在日光/Fenton和Fenton体系中的转化方式基本相同; 而苯类在日光/Fenton体系中的羟自由基作用下转化成具有光敏性的物质。 芳香族中间产物的光敏性是日光/Fenton法比普通Fenton法高效的原因。

采用改进型Sagnac干涉光栅写入系统, 利用532 nm准带隙光曝光源和带+1/-1衍射级的相位掩模板, 在两种不同直径的低损耗As2S3硫系玻璃光纤上刻写布喇格光栅, 并研究曝光期间光栅的动态特性.实验表明, As2S3光纤布喇格光栅透射峰值随光纤直径的减小而增强; 在曝光过程中, 布喇格波长先是较快地向短波长方向移动, 随着曝光时间的延长, 布喇格波长缓慢地向长波长方向回复.曝光时间为800~1 000 s时, 在包层直径为140 μm的As2S3光纤上获得质量良好的布喇格光栅光谱, 其透射峰值可达-2.6 dB, 带宽为0.37 nm.对As2S3硫系光纤纤芯的光敏性分析结果表明, 折射率调制幅度和平均折射率变化随曝光时间分别可达到10-4和10-3数量级.

采用氯化镉、氯化锌、硫脲、柠檬酸钠和氨水的溶液体系通过化学浴沉积法合成CdxZn1-xS薄膜, 利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜、能谱仪和紫外可见近红外分光光度计等表征手段研究了CdxZn1-xS薄膜的形貌、相结构和光学性能, 测试了薄膜的光电流响应曲线并对薄膜的光电性能进行了分析.结果表明: 在pH值为10至13范围内成功制备了均匀的CdxZn1-xS薄膜; 随着pH值升高, 薄膜中Zn原子比例与光学带隙减小; 制备的薄膜均表现出明显的光电导现象.pH值为11和12时薄膜的表面最为平整致密, 结晶性最好, 光学带隙分别为2.92 eV和2.72 eV, 光暗电导比均为1.20, 光源关闭后电流下降过程最快, 10 s后电流分别下降了约68.55%和69.39%.

介绍了一种矩形波导打火检测电路,分析了打火探测点的选取和光敏器件的选择。理论分析及计算的结论是：在矩形弯头波导窄壁中间选择了一个小孔作为打火探测点,选择光电二极管SFH250V作为光敏器件。以SFH250V为核心器件,设计了一种打火探测及故障快速锁存电路,主要解决了微弱光信号的探测问题,解决了微弱光电流信号的转换及放大问题,同时设计了打火故障判断及故障信号输出电路。实验表明,该装置可以有效地捕获较微弱的打火故障信号。

采用化学浴沉积法将氯化镉、氯化铵、硫脲和氨水的溶液体系合成CdS薄膜,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外可见吸收光谱等研究了CdS薄膜的形貌、相结构和光学性能,通过测试薄膜的光电流响应曲线分析了薄膜的光电性能.结果表明:溶液的pH值在9~11的范围内均可以制备均匀致密的CdS薄膜,其中pH=10时制备的CdS薄膜最为均匀致密且其X射线衍射仪衍射峰强度最强,对应的光学带隙约为2.37 eV;光电流响应曲线显示该薄膜的光电导最高为2.94×10-2 Ω-1·cm-1,光暗电导比为38.23,具有最佳的光敏性.

用化学气相沉积的方法合成了ZnO纳米线, 采用微栅模板法制得电极从而获得欧姆接触的单根ZnO纳米线半导体器件。通过研究60～300 K范围内的电阻变化情况, 发现在整个温度区间内存在热激活和近程跳跃两种传输机制。在300, 200, 100 K的条件下分别测试了器件的紫外光响应和恢复情况, 结果表明: 低温下器件对紫外光的敏感性提高, 电流的恢复时间随着温度的降低而延长。