1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
3 中国科学院大学 材料与光电研究中心，北京 100049
4 航天系统部 装备部 装备项目管理中心，北京 100094
5 长光禹辰信息技术与装备（青岛）有限公司，山东 青岛 266000
为了满足高精度偏振探测要求，通道型偏振光谱仪在设计时需要考虑望远镜组偏振效应的影响，并对其进行相应的分析和优化。首先，分析望远镜组偏振效应的影响因素，采用坐标变换和穆勒矩阵连乘法建立了考虑膜系偏振效应的望远镜组穆勒矩阵模型，并带入通道型偏振光谱仪偏振解调模型。接着，通过同时控制S光和P光的透过率和相位延迟，设计相应的低偏振效应膜系。最后，运用偏振光线追迹的方法对镀有不同膜系的望远镜组进行偏振效应仿真。仿真结果表明，在580 nm和750 nm波长处，低偏振效应膜系与高偏振效应膜系的偏振探测精度变化不明显。而在420 nm波长处，低偏振效应膜系相较于常用膜系的边缘视场偏振探测精度提高了3.22%。低偏振效应膜系可以有效降低通道型偏振光谱仪望远镜组偏振效应，提高仪器的偏振探测精度。
偏振光谱相机 偏振效应 斯托克斯矢量 穆勒矩阵 polarization spectrum camera polarization effect stokes vector muller matrix
1 长春理工大学 光电工程学院，吉林长春30022
2 东北工业集团有限公司，吉林长春130103
针对双编码快照式光谱偏振成像系统偏振效应校正需求，提出多参量模型引导的偏振优化方法，建立基于数字微镜阵列（DMD）、棱镜-光栅-棱镜（PGP）、微偏振片阵列探测器（MPA）以及多膜层系的光谱偏振成像系统全链路偏振效应模型，分析部分偏振光入射时光谱偏振成像系统的二向衰减，揭示入射光波长、偏振度与系统偏振效应的耦合机理。通过有针对性地控制透镜的折射率、入射角，光栅折射率、常数，棱镜折射率、顶角，多层膜复折射率、膜层厚度等参量，在谱线弯曲满足重建要求的前提下实现对光谱偏振成像系统偏振效应的优化。仿真结果表明，优化后系统SSIM＞0.8、系统偏振效应相对误差<4%，与优化前相比偏振效应降低至少6%。当入射光偏振度恒定时，系统偏振效应与波长成反比。通过实验获取单次曝光下典型材料的光谱偏振重建图像，金属偏振度相对误差提升至少14.7%，塑料偏振度相对误差提升至少63.6%。验证了所提偏振优化方法的必要性和可行性。本研究为双编码快照式光谱偏振成像系统多维数据的高精度获取奠定了理论基础。
光谱偏振成像 偏振效应 二向衰减 穆勒矩阵 spectropolarimeter polarization effect bidirectional attenuation Mueller matrix 光学 精密工程
2023, 31(22): 3256
1 苏州大学物理科学与技术学院，江苏 苏州 215006
2 苏州大学东吴学院，江苏 苏州 215006
利用铁电薄膜的极化效应和金属微纳结构的表面等离激元非辐射衰减诱导的热电子，提高传统铁电薄膜材料的光电转换效率，在光伏、光催化和光电探测等领域中有广阔的应用前景。采用溶胶-凝胶法制备了大面积均匀的BiFeO3薄膜，并采用电子束热蒸发技术分别在其上下表面沉积Au纳米颗粒，形成了Au/BiFeO3复合薄膜结构。研究结果表明，相较纯BiFeO3薄膜，负载了Au纳米颗粒的复合薄膜在可见光区的吸收明显增强，进而其光电流密度也有所增加。此外，利用铁电薄膜的极化效应对其界面势垒进行调控，从而控制Au纳米颗粒中热电子和BiFeO3薄膜中光生载流子的转移，在两者的协同作用下，实现了对复合薄膜光电流极性的操控。
薄膜 铁电薄膜 表面等离激元 极化效应 热电子 光电流 光学学报
2022, 42(23): 2331001
1 厦门大学 物理学系，微纳光电子材料与器件教育部工程研究中心，福建省半导体材料及应用重点实验室，半导体光电材料及其高效转换器件协同创新中心，福建 厦门 361005
2 厦门市未来显示技术研究院 嘉庚创新实验室，福建 厦门 361005
通过模拟仿真对双波长堆叠的c面InGaN/GaN多量子阱（MQWs）发光二级管的载流子浓度、自发辐射复合率以及极化电场等进行了研究。结果表明，通过调节双波长堆叠的InGaN多量子阱的阱层和垒层厚度，可调控载流子特别是空穴在量子阱有源区的分布，实现双波长发光峰比例调制。进而考察了在相同外延条件下生长的半极性面InGaN/GaN堆叠量子阱LED的发光特性。在此基础上，提出基于多波长堆叠InGaN/GaN多量子阱结构的c面和｛1011｝或｛1122｝半极性面混合的单芯片白光LED设计方案，通过调节c面发光光谱在混合光谱中的比例，可获得覆盖大部分可见光波段、色温从4 500~9 000 K可调、且显色指数最高可达91.3的白光。
单芯片白光LED 半极性面 InGaN 极化效应 monolithic white LED semipolarplane InGaN polarization effect
1 中国科学技术大学 纳米技术与纳米仿生学院， 合肥 230026
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 纳米器件与应用重点实验室， 江苏 苏州 215123
氮化镓(GaN)基近紫外激光器(UVA LD，320~400nm)在紫外固化、3D打印以及医疗等领域具有广泛应用。文章首先概述了GaN基UVA LD的国内外研究现状与关键技术挑战，然后分析了如何从外延生长与结构设计的角度，解决AlGaN的应力调控、高效p型掺杂与量子阱中极化电场的抑制等关键问题，以期为进一步实现高功率、低阈值、长寿命GaN基UVA LD的外延生长提供参考。
近紫外激光器 氮化镓 应力调控 p型掺杂 极化电场 UVA LD GaN stress management ptype doping polarization effect
采用数值模拟的方法研究了具有相同的平均In组分, 但In组分的分布不同的3个紫色InGaN/GaN单量子阱样品的光谱特性。通过分析样品的电致发光谱、能带结构、波函数交叠以及载流子浓度分布等, 发现沿生长方向阱内In组分线性增加的单量子阱样品的发光效率最高, 而In组分线性减小的样品发光效率最低。这是因为In组分的线性增加能够减弱极化场对价带的影响, 使阱内价带变得更加平缓。这不仅降低了空穴的注入势垒高度、增大了阱中的空穴浓度, 还增强了阱内电子-空穴波函数的交叠积分, 提高了辐射复合几率, 从而使In组分线性增加的量子阱的发光效率显著提高。
InGaN/GaN量子阱 In组分的线性分布 极化效应 辐射复合 InGaN/GaN quantum well linear distribution of In composition polarization effect radiative recombination
1 西北工业大学 凝固技术国家重点实验室 辐射探测材料与器件工信部重点实验室,陕西 西安 710071
2 陕西迪泰克新材料有限公司，陕西 西安 710071
基于线阵光子计数探测器模块，实现了碲锌镉探测器的光子计数应用。研究了大剂量X射线下碲锌镉探测器的计数性能，发现碲锌镉光子计数探测器根据其典型计数性能可分为两类: C1，C2。分析了这两类典型的光子计数探测器的计数性能与X射线能谱响应特性、前放脉冲信号上升时间以及碲锌镉探测器缺陷水平的内在联系，在此基础上研究了温度对C2类碲锌镉光子计数探测器计数性能的影响规律，升高温度可以抑制探测器的极化失效，提高计数率，且当温度升高至33℃时，探测器计数性能可得到显著改善。最后利用线阵光子计数探测器模块，获得了不同温度下C2类碲锌镉光子计数探测器的多能区成像结果，升高温度可以显著增加其图像衬度，提高成像质量。该研究为通过控制外部条件提高碲锌镉光子计数探测器性能提供了有效手段。
碲锌镉 光子计数 极化效应 温度 多能区成像 CdZnTe photon counting polarization effect temperature multi-energy imaging 红外与激光工程
2019, 48(10): 1016001
Author Affiliations
Abstract
School of Electronic Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing, 100876, China
The semiconductor optical amplifier (SOA) has obvious advantages in all-optical signal processing, because of the simple structure, strong non-linearity, and easy integration. A variety of all-optical signal processing functions, such as all-optical wavelength conversion, all-optical logic gates and all-optical sampling, can be completed by SOA. So the SOA has been widespread concerned in the field of all-optical signal processing. Recently, the polarization rotation effect of SOA is receiving considerable interest, and many researchers have launched numerous research work utilizing this effect. In this paper, a new all-optical flip-flop structure using polarization switch (PSW) based on polarization rotation effect of SOA is presented.
Polarization switch all-optical flip-flop nonlinear polarization effect semiconductor optical amplifier Photonic Sensors
2016, 6(4): 366
五邑大学 信息工程学院, 广东 江门 529020
根据准相位匹配线性电光效应耦合波理论, 基于单个周期性极化铌酸锂晶体, 提出了外电场可控的电光复合与门、或门的逻辑计算方法.采用级联周期性极化铌酸锂晶体, 探讨了外电场可控的电光复合逻辑异或门、半加法器、半减法器的逻辑计算方法.在外加电场分别为0.184 KV/mm和0.368 KV/mm条件下, 分析了光波的波长、方位角和极角、晶体的温度对逻辑输出的影响.研究结果表明, 基本逻辑门的逻辑计算能够成功实现, 但其逻辑计算对光波波长、晶体温度、方位角和极化角非常敏感, 这些参量轻微的变化会导致逻辑输出的改变.该方案可推广到更为复杂的基本逻辑门以及三个以上逻辑输入与输出的基本逻辑门中.
非线性光学 逻辑门 电光效应 周期性极化铌酸锂晶体 相位匹配 偏振效应 Nonlinear optics Logic gate Electro-optic effect Periodically poled lithium niobate Phase matching Polarization effect
