中国海洋大学青岛市光学光电子重点实验室，山东 青岛 266100
为了解决目前水中纳米塑料颗粒难以富集和检测的问题，基于金（Au）纳米粒子和聚苯乙烯（PS）纳米粒子的混合流体，使用自搭建的光操控-显微拉曼系统实现了PS纳米粒子的光热效应捕获和检测，并研究了混合流体中PS纳米粒子的光热效应及表面增强拉曼散射（SERS）信号增强效果。结果显示，PS纳米粒子（80 nm）的运动速度受到金纳米粒子粒径和浓度的影响，随着时间的增加光热阱中会形成直径为30 μm的Au-PS聚集体。PS纳米粒子的SERS信号强度在聚集体内比金溶胶基底提高了7倍，并且密度随着聚集体半径的扩展先增加后减小。该方法实现大量PS纳米粒子的光热效应捕获和SERS检测，显著提高PS纳米粒子的SERS信号强度并且降低了检测限。该方法在纳米器件自组装、环境污染监测等方面具有极大的应用潜力。
表面光学 光操控 光热效应 纳米塑料 金纳米粒子 表面增强拉曼散射 光学学报
2022, 42(16): 1624001
中国矿业大学信息与控制工程学院，江苏 徐州 221116
针对现有图像去雾算法中大气光值和透射率估计不准确导致图像去雾后失真的问题，提出了一种基于雾线暗通道先验改进的图像去雾算法。首先，根据HSV空间雾浓度与亮度和饱和度差值的关系计算图像的全局相对雾浓度，并结合暗通道图对应的高像素值来设置能够自动选择合适的大气光值的权重系数；其次，利用暗通道先验得到的粗略透射率值对每条雾线中最大半径透射率进行修正，然后引入容差参数对明亮像素的透射率进行优化，引入快速引导滤波对透射率图进行进一步优化；最后，根据大气散射模型获得最终的无雾图像。实验结果表明，所提去雾算法在主观视觉效果和客观数据上均优于其他算法。
图像处理 雾线暗通道先验 雾浓度 容差参数 明亮像素 大气散射模型 激光与光电子学进展
2022, 59(8): 0810014
华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室，上海 200241
时空干涉的飞秒激光空间整形技术是一种新型图形化激光加工方法，相比传统技术更加简单灵活并有更高的效率。然而此技术中的缩束系统造成的成像畸变严重影响了加工的准确性。本文模拟并分析了该系统中的畸变现象，利用空间光调制器的相位全息图补偿畸变引起的空间光场的位置变化和光强分布不均。此方法可使曝光处干涉图案的最大偏移量由10.66 μm趋近于0，在实验中将相对最大偏差由60.42%降至8%以下，并使该处二维光强分布趋近于平顶光。该算法降低了时空干涉的飞秒激光空间整形技术对于缩束成像系统的设计需求，节省了成本与时间。基于以上方法，在不锈钢表面拼接加工出了1.5 mm×1.5 mm的具备多级别防伪能力的二维码图案。
激光器 飞秒激光整形 时空干涉 畸变校正 平顶光整形 微纳加工 激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0314002
1 上海工程技术大学, a.电子电气工程学院,上海 201620
2 上海工程技术大学,a.电子电气工程学院,上海 201620
3 上海工程技术大学,b.数理与统计学院,上海 201620
研究具有时变时滞、不确定性参数和Lévy噪声中立型神经网络的均方指数稳定性问题。根据滑模控制方法、广义It?公式和Lyapunov稳定性理论, 验证了滑模面(SMS)的可达性, 并得到了SMS上中立型神经网络的均方指数稳定性的准则。最后, 通过数值仿真验证了所得结果的有效性。
中立型神经网络 均方指数稳定 滑模控制 neutral neural network mean-square exponential stability sliding mode control
1 Department of Physics, Shanghai Normal University, Shanghai200234, China
2 Key Laboratory for Astrophysics, Shanghai Normal University, Shanghai0034, China
从理论和实验上对极化材料4H-SiC一维光栅的光学特性进行了研究。发现该结构中存在四种光学模式：传播表面声子极化激元、偶极子天线、局域表面声子极化激元和准静态表面声子极化激元。进一步利用传播表面声子极化激元对于光栅结构参数的敏感性和原子层沉积技术生长介质材料，观察到了沉积材料厚度变化和传播表面声子极化激元的峰位偏移量呈现线性关系。该研究有助于新型微纳器件如纳米尺、传感器等的开发。
表面声子极化激元 纳米尺 4H-SiC 4H-SiC surface plasmon polaritons nano-ruler
中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
针对全电子引信系统安全性, 提出一种基于感应耦合式无线电能传输 (ICPT)原理的高压变换器, 利用初、次级谐振原理实现能量传输。分析了 ICPT系统工作原理, 基于基波法建立了倍压整流电路等效阻抗和负载电压数学模型。采用 Matlab仿真研究了系统工作频率、间隙距离变化对负载电压的影响。仿真结果表明, 通过改变工作频率和间隙距离, 可得到稳定的负载电压。针对仿真结果, 搭建了基于 ICPT原理的高压变换器系统实验平台, 进一步验证了理论和仿真结果的正确性。
无线电能传输 感应耦合 高压变换器 倍压整流 wireless power transfer inductive coupled high -voltageconverter voltage -doubling rectifier 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(4): 709
Author Affiliations
Abstract
Physics Department, State Key Laboratory of Surface Physics, Key Laboratory of Micro and Nano Photonic Structures (MOE), Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures (Nanjing), Fudan University, Shanghai 200433, China
In optical studies on layered structures, quantitative analysis of radiating interfaces is often challenging due to multiple interferences. We present here a general and analytical method for computing the radiation from two-dimensional polarization sheets in multilayer structures of arbitrary compositions. It is based on the standard characteristic matrix formalism of thin films, and incorporates boundary conditions of interfacial polarization sheets. We use the method to evaluate the second harmonic generation from a nonlinear thin film, and the sum-frequency generation from a water/oxide interface, showing that the signal of interest can be strongly enhanced with optimal structural parameters.
190.4400 Nonlinear optics, materials 260.3160 Interference 310.4165 Multilayer design Chinese Optics Letters
2017, 15(8): 081901
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所，四川 绵阳 621999
2 重庆大学 自动化学院，重庆 400030
针对传统的谐振型双向全桥DC/DC 变换器在能量反向推送时开关管的电流应力激增的缺点，提出了一种新型的LCL 复合谐振型双向全桥DC/DC 变换器，保证了能量正反向推送时开关管的电流应力均保持较低水平。阐述了谐振变换器的工作原理，建立了变换器的交流阻抗模型，在此基础上给出了变换器的参数设计方法，并通过能量注入及自由振荡控制策略实现了变换器的输出控制。通过实验结果验证了该控制策略的可行性。
双向 全桥DC/DC 电感–电容–电感(LCL) 能量注入 bi-directional full bridge DC/DC inductor–capacitor–inductor(LCL) energy injection 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(5): 828
长春理工大学 材料科学与工程学院, 吉林 长春130022
采用微乳液法制备了纯相立方和六方晶相NaYF4∶Yb3+,Er3+发光材料, 微乳液体系选择了CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)-正丁醇-正辛烷-水。研究了NaF/Y3+比例、反应温度、反应时间和体系pH值等对相形成的影响, 以及陈化、后续热处理温度和时间对颗粒尺寸和发光性能的影响。结果表明: 在NaF/Y3+比例小于5、体系pH=5～6、反应温度为140 ℃、反应时间为24 h的条件下, 可得到立方相α-NaYF4∶Yb3+,Er3+, 粒径约为200 nm; 在NaF/Y3+比例大于5、体系pH=1~4、反应温度为160 ℃、反应时间为60 h以上的条件下, 可得到六方相β-NaYF4∶Yb3+,Er3+, 粒径约为1 μm。样品在980 nm激光激发下, 在521, 529, 541, 549 nm 处有发光峰, 最强发光峰为541 nm, 表现为明亮的绿色。
上转换发光材料 微乳液法 立方晶相 六方晶相 up-conversion luminescence microemulsion method NaYF4∶Yb3+ NaYF4∶Yb3+ Er3+ Er3+ cubic hexagonal
