深圳大学医学部生物医学工程学院, 广东 深圳 518000
太赫兹波具有载频高、带宽大、频谱信息丰富等特点, 其在高速通信、分子检测和生物医学成像等领域的潜力已得到广泛关注。太赫兹调制器是太赫兹检测系统中的关键器件, 但是当前已报道的调制器都不能同时具备高效、高速、低插入损耗等特点。因此, 提出并设计了一种基于 GaAs 肖特基二极管结合表面等离子体栅阵结构的电控太赫兹调制器。该器件将谐振腔和金属栅阵的电场增强效应相互叠加, 大幅提升了器件的调制性能, 实现了 0.4～1.4 THz 范围内多频点调制, 最高调制深度约为 80%, 插入损耗低于 10 dB，调制速度大于 100 kHz。
光电子学 太赫兹调制器 金属栅阵结构 肖特基二极管 optoelectronics terahertz modulator metal grid structure Schottky diode
1 1.武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室, 武汉 430070
2 2.武汉理工大学 纳微结构研究中心, 武汉 430070
3 3.那慕尔大学 无机材料化学实验室, 那慕尔 B-5000, 比利时
锂离子电池已广泛应用于各种便携式电子设备及新能源汽车等领域, 但随着电子设备的不断更新换代及电动汽车的快速发展, 理论比容量较低的传统石墨负极(372 mAh/g)已无法满足社会的需求。基于此, 本工作设计并制备了一种Zn基金属有机物框架(ZIF-8)衍生的三维网络状硅碳(Si@NC)复合材料用于锂离子电池性能研究。首先对纳米硅表面进行化学改性,然后在改性的硅表面原位生长ZIF-8小颗粒(Si@ZIF-8), 最后对Si@ZIF-8碳化得到Si@NC复合材料。研究表明, Si@NC复合材料的三维网络状多孔结构既可以很好地限制硅的体积膨胀, 又能极大地提升材料的电导率, 展现出稳定的循环性能和良好的倍率性能, 在5 A/g的大电流下能保持760 mAh/g的放电比容量。与商业三元正极材料组装的全电池也表现出较好的性能, 在0.4C (1C =160 mA/g)下循环50圈依然可以保持60.4%的比容量。这些研究结果说明该Si@NC复合材料具有较好的应用前景。
负极 硅/碳 锂离子电池 三维网络状 anode silicon/carbon lithium-ion battery three-dimensional network 龙武剑 1,2,3,*张轩翰 1,2,3吴卓锐 1,2,3王晨宇 1,2,3[ ... ]韦经杰 1,3,4
1 深圳大学广东省滨海土木工程耐久性重点实验室，中国 广东 深圳 518060
2 深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室，中国 广东 深圳 518060
3 深圳大学土木与交通工程学院，中国 广东 深圳 518060
4 4. 密苏里科技大学土木建筑和环境工程学院，美国 密苏里州罗拉 65409)
研究了羟基乙叉二膦酸四钠(HEDP.Na4)对碱激发矿渣复合材料(AASM)的新拌性能以及硬化性能的影响。结果表明：与空白对照组相比，掺入HEDP.Na4可延迟AASM浆体的初凝和终凝时间，最大分别延迟了43.8%和25.0%；与空白对照组相比，AASM浆体的微型坍落扩展度最大增加了20%，并且其屈服应力从57.2 Pa下降到26.6 Pa。另外，掺入HEDP.Na4的AASM基体在3 d龄期的抗压及抗弯强度均有所下降，而AASM的抗压和抗弯强度在28 d龄期分别提升了15.0%和11.6%。HEDP.Na4可降低AASM的早期水化热，细化AASM的孔径和降低基体的总孔隙率。综合可知，HEDP.Na4有效改善了AASM早期工作性能，且对后期硬化性能也有一定提升。因此，本研究可为AASM在建筑工程中的应用提供一定的指导方向。
碱激发 矿渣复合材料 流变性能 力学性能 显微结构 alkali-activated slag composites rheology properties mechanical properties microstructure
兰州交通大学自动化与电气工程学院, 甘肃 兰州 730000
针对ViBe算法在静态背景下检测效果较差和检测目标存在“鬼影”的问题,结合哈希算法和图像二维信息熵的知识提出一种改进的ViBe算法。首先,采用哈希算法对选取的三帧图像进行差分运算,对差分后得到的目标区域进行背景填充以得到背景图像,再对背景图像进行背景建模,从而消除鬼影现象。然后,根据背景的复杂程度得到自适应阈值与更新速率,使用自适应阈值进行前景检测,使用连通域信息进行二次检测以得到目标图像。最后,对目标图像进行形态学处理与背景更新。由实验数据可知,改进算法对草地、树叶和雪景等静态场景下的行人与车辆目标进行检测后,图像的F-measure值在0.8以上,比ViBe算法和高斯混合模型有所提升且较为稳定。实验结果表明,改进的ViBe算法可以消除鬼影现象,抑制背景的干扰,较好地检测目标信息。
图像处理 静态背景 目标检测 哈希算法 ViBe算法 二维信息熵 激光与光电子学进展
2021, 58(14): 1410011
Author Affiliations
Abstract
1 Shaanxi Provincial Key Laboratory of Photonics & Information Technology, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China
2 Solid-State Lighting Engineering Research Center, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China
A full structure 290-nm ultraviolet light-emitting diode (UV-LED) with a nanoporous n-AlGaN underlayer was fabricated by top via hole formation followed by high-voltage electrochemical etching. The 20 to 120 nm nanopores were prepared in regular doped n-AlGaN by adjusting the etching voltage. The comparison between the Raman spectrum and the photoluminescence wavelength shows that the biaxial stress in the nanoporous material is obviously relaxed. The photoluminescence enhancement was found to be highly dependent on the size of the pores. It not only improves the extraction efficiency of top-emitting transverse-electric (TE)-mode photons but also greatly improves the efficiency of side-emitting transverse-magnetic (TM)-mode photons. This leads to the polarization change of the side-emitting light from to . The intensity of the electroluminescence was increased by 36.5% at 100 mA, and the efficiency droop at high current was found to decrease from 61% to 31%.
Photonics Research
2020, 8(6): 06000806
为了实现室内大范围环境激光测距, 采用三角测距原理设计了一套高速激光测距系统。该系统采用高分辨率线性CCD传感器采集环境信息并输出二值化信号, 由32位单片机对二值化信号进行处理, 利用分段拟合法得到的距离解算算法对二值化信号进行解算, 从而得到激光光斑与测距模块镜头中心的距离; 最后进行了实验验证。结果表明, 测距仪具有714Hz的测量频率, 最大测量距离为6311mm, 最小测量距离为48mm, 平均误差为2.8mm, 最大测量误差为11mm。该测距系统可满足室内大范围环境测量的要求。
激光技术 测距 激光三角法 线性CCD K60单片机 系统标定 laser technique ranging laser triangulation linear CCD K60 microcontroller system calibration
