采用溶剂热合成方法, 合成了一例金属-有机框架{［Zn2(OH)(TZI)·2H2O］·6DMF}n (1)(TZI为5-四氮唑间苯二甲酸), 并利用单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、热重分析、粉末X射线衍射等手段对化合物进行了结构表征。单晶X射线衍射结果显示配合物1呈现出三维孔道结构, 并且孔道中存在未配位的羧基和配位的水分子。随后通过后合成法将Eu(Ⅲ)离子引入到框架中得到具有红光发射特征的Eu(Ⅲ)@1。在275 nm的激发光下, Eu(Ⅲ)@1存在两组荧光发射, 第一组在418 nm处的宽峰为配合物1的荧光发射, 荧光源于有机配体的吸收和发射; 第二组五个发射峰为Eu(Ⅲ)离子的红色特征发射峰, 其主峰为619 nm。尿液中其他成分抗干扰性实验结果表明, Eu(Ⅲ)@1荧光探针对于生物标记物1-萘酚非常敏感, 能够导致红色荧光猝灭(619 nm), 并伴有青色荧光增强(465 nm), 对1-萘酚具有高选择性。荧光滴定实验结果显示Eu(Ⅲ)@1基于465和619 nm处荧光发射峰对1-萘酚的检测限分别为6.95 μmol/L和1.75 mmol/L。
金属-有机框架 Eu(Ⅲ)功能化 溶剂热合成 晶体结构 后合成 荧光 1-萘酚 metal-organic framework Eu(Ⅲ) functionalization solvothermal synthesis crystal structure post-synthesis fluorescence 1-naphthol
Keystone变换(KT)是一种经典的雷达目标距离走动校正工具。针对现有实现方法计算复杂度高、抗噪效能不够理想的问题, 提出基于快速傅里叶变换(FFT)插值的KT实现方法, 先将慢时间回波转换至频域, 再通过频域补零、快速傅里叶逆变换(IFFT)、时域抽取等操作, 计算尺度化回波, 完成KT去耦合。仿真结果表明, 所提方法抗噪效能优于现有几种KT实现方法, 且计算复杂度明显更低。
Keystone变换 FFT插值 时间尺度 频域补零 Keystone Transform (KT) FFT interpolation time-scaling zero padding in frequency domain
1 大连理工大学材料科学与工程学院辽宁省激光3D打印装备及应用专业技术创新中心，辽宁 大连 116024
2 沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁 沈阳 110869
为增强304不锈钢表面性能，利用激光熔覆技术在其表面制备了TiC颗粒增强Fe基复合涂层，研究了激光功率对涂层几何特征、组织特征及硬度的影响规律和原因，引入灰关联分析综合表征熔覆层的组织特征，并推测出激光熔覆过程中TiC颗粒的熔解机制。结果表明，随激光功率的增加，熔覆层高度、气孔率、未熔TiC颗粒含量降低，宽度、深度、稀释率、析出TiC的二次枝晶臂间距增加，析出TiC含量先增加后降低、基体的二次枝晶臂间距先降低后升高且在1800 W时分别达到最高和最低。当激光功率为1800 W时，熔覆层表面成形良好，其组织特征均衡发展且灰关联度达到最大，平均硬度为801.5 HV0.5，达到基体的4.5倍左右。另外，TiC颗粒在激光熔覆中共有两种熔解机制，其特征分别为由外向内和整体分解，两种机制共同作用导致TiC颗粒的完全熔解。
激光技术 激光熔覆 Fe-TiC复合涂层 激光功率 微观组织 硬度 灰关联分析 激光与光电子学进展
2023, 60(19): 1914002
浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室，浙江 杭州 310027
现有的颜色恒常性算法在常规场景中通常能获得准确、稳定的光源颜色估计结果，但在内容单一、具有大面积单一颜色表面的低颜色复杂度场景中仍有较大概率出现超容限的估测误差。利用设置于摄影镜头旁的环境光传感器，提出一种应用环境光传感器的颜色恒常性算法。首先建立传感器置信度评估模型，然后针对不同置信度设计基于颜色空间转换与基于传感器辅助中性色像素提取的两种光源颜色估计方法。此外，还建立包含传感器测量结果的数据集。测试结果表明，相比现有具有最高精度的同类算法，所提算法的角度误差均值、中位数、最差25%均值分别下降32%、21%、41%。所提算法应用于常规场景和低颜色复杂度场景时均具有优势。
视觉光学 颜色恒常性 光源颜色估计 环境光传感器 中性色像素提取 低颜色复杂度场景 光学学报
2023, 43(14): 1433001
1 浙江大学信息与电子工程学院，浙江 杭州 310027
2 之江实验室智能网络研究院，浙江 杭州 310027
数据中心面临带宽与能耗的双重挑战，光交换具有高带宽、低功耗和透明传输等优势，是一种极具前景的解决方案。针对Clos架构中使用电缓存所引起的高能耗与高延迟问题，提出了一种基于Ring-Clos的全光交换架构，通过级内连接与可调波长转换器为光分组提供相邻中间级路由，解决了部分输入级或中间级输出端口冲突的问题。利用并行匹配调度算法为光分组分配路径，算法复杂度低，硬件实现简单。仿真结果表明，所提架构的丢包率仅为Clos架构的48.81%，有效提高了网络性能。
光通信 数据中心网络 光交换 Clos架构 竞争解决 丢包率 光学学报
2022, 42(16): 1606004
1 浙江大学信息与电子工程学院, 浙江 杭州 310027
2 之江实验室智能网络研究中心, 浙江 杭州 310027
3 中兴通讯股份有限公司移动网络和移动多媒体技术国家重点实验室, 浙江 杭州 518055
光互连具有低功耗、大带宽等优越性能,可以实现数据中心节点数与交换容量的大幅增大。提出了一种基于阵列波导光栅(AWGR)的新型大容量光互连架构,通过可调波长转换器与AWGR提供波长路由,并利用分布式控制实现快速配置与低延迟。无缓冲的光交换机可能产生数据包争用,基于光纤延迟线的光缓冲可用于争用解决。详细描述了分别适用于严格无阻塞网络与大规模互连的两种实现方案,对所提架构在不同网络规模、流量模式、缓冲容量下的性能进行分析对比,仿真结果表明,该架构可以互连32768个节点,且具有低延迟与大吞吐量。
光通信 光互连架构 无阻塞网络 低延迟 高吞吐量 丢包率 光学学报
2021, 41(14): 1406002
Author Affiliations
Abstract
1 Shenzhen Engineering Laboratory of Phosphorene and Optoelectronics; Institute of Translational Medicine, Department of Otolaryngology, Shenzhen Second People’s Hospital, The First Affiliated Hospital of Shenzhen University, Health Science Center; International Collaborative Laboratory of 2D Materials for Optoelectronics Science and Technology of Ministry of Education, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 e-mail: nghui@21cn.com
Two-dimensional (2D) tin diselenide (), a novel layered material with excellent optical and electronic properties, has been extensively investigated in various promising applications, including photodetectors, optical switching, and ultrafast photonics. In this work, nanosheets have been obtained after pretreatment in an alkaloid, exhibiting high optical absorption and electron-enriched properties. Besides, the performances of the prepared in near-infrared (NIR) and mid-infrared (MIR) ultrafast photonics are presented. Notably, by employing the -deposited microfiber device as a saturable absorber (SA) exhibiting typical nonlinear optical absorption properties, stable ultrashort pulses and rogue waves are realized in an erbium-doped fiber laser. Furthermore, the -deposited SA device is also applied to a thulium-doped fiber laser to achieve stable ultrashort pulses. This study indicates that is expected to be a suitable candidate for ultrafast fiber lasers in the NIR and MIR regions.
Photonics Research
2020, 8(11): 11001687
提出一种新型的W波段数字变极化目标特性测量雷达.该雷达由两子阵变极化天馈、两通道TR模块与数字处理单元构成, 采用空间波束合成任意极化发射、数字方式实现任意极化接收.通过目标实验结果表明, 该雷达能在多种极化体制下准确提取目标极化散射矩阵, 具备测量目标全极化RCS能力以及可用于目标极化特性分析与研究.
毫米波雷达 极化散射特性 极化测量雷达 millimeter-wave radar polarimetric scattering characteristics polarimetric measurement radar
华中科技大学 光学与电子信息学院，武汉 430074
为了解决生物医疗、石油化工行业微量乙烯浓度难以检测的问题，采用CO2激光击穿装有乙烯气体的光声池产生光声光谱效应，进行了微量乙烯浓度的检测，设计并优化了光声池尺寸，研究了激光谱线10P(16)和10P(18)与乙烯吸收系数、乙烯气体浓度与光声信号之间的关系。结果表明，光声光谱气体检测系统的共振中心频率为833Hz，品质因数为208，光声池常数为2323Pa·cm/W；当激光功率为3.6W时，在两种激光谱线的照射下，光声信号与乙烯气体体积分数之间均成良好的线性关系，其线性拟合优度分别为0.99744和0.99802，系统的最低检测浓度可达09nmol/L。实验结果与理论分析相吻合，验证了光声光谱效应对微量乙烯浓度的检测具有良好的应用价值。
激光技术 微量乙烯浓度 光声光谱 激光谱线 光声池 laser technique trace ethylene concentration photoacoustic spectroscopy laser line photoacoustic cell
1 长春理工大学 光电工程学院, 长春 130022
2 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室, 长春 130022
3 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心, 长春 130022
为了实现直接辐射的太阳能量的耦合, 设计了一种分光谱辐射表入射系统。根据气象辐射理论对直接辐射表的尺寸进行约束, 利用几何光学理论设计导光锥, 使收光筒与光纤部分实现低损耗连接, 解决光纤与收光筒直接耦合时能量较弱的问题.通过在太阳模拟器下模拟的真实辐照度, 测试整个入射系统不同波长处的耦合效率, 以及不同跟踪角度误差下耦合效率的变化.理论分析表明, 导光锥和光纤两轴线的横向偏移是引起耦合损耗的主要因素.实验结果表明: 系统的耦合效率为66.24%, 在太阳跟踪器完全跟踪不到太阳直接辐射时, 耦合效率为12.8%, 反映了环日辐射和散射辐射水平.该系统可满足太阳直接辐射观测的入射系统要求.
分光谱辐射表 收光筒 直接太阳辐射 导光锥 耦合效率 影响因素分析 Spectroradiometer Light-collecting barrel Direct normal irradiance Lightcone Coupling efficiency Analysis of influence factors 光子学报
2015, 44(12): 1206005
