1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院光场调控科学技术全国重点实验室, 四川 成都 610209
针对现有多波段成像系统体积大、功耗高和集成化设计困难的问题，本文提出了一种基于单传感器的三波段共口径成像光学系统的设计方法。首先，在光学系统的光阑处设计1×2多波段透镜阵列，把可见光波段和短波红外波段同时成像在一个像平面上，并把两个波段中心波长的成像位置偏差控制在一个像元内以实现双波段融合成像。然后，针对双波段成像衍射极限不同的问题，提出分通道透镜阵列的离轴偏移量和通光口径大小联合优化方法，并采用双电动光阑高速控制三个成像通道的切换速度。最后，设计了一个基于单传感器的焦距为30 mm，工作波段分别为480~900 nm、900~1700 nm和480~1700 nm的三波段共口径光学系统。设计及分析结果表明该系统具有成像质量好、结构紧凑、无运动光学元件、成像波段切换速度快等优点。
单传感器 透镜阵列 多波段成像系统 光学设计 single sensor lens array multi-band imaging system optical design
1 南京理工大学材料科学与工程学院 新型显示材料与器件工信部重点实验室， 江苏 南京 210094
2 广西大学 物理科学与工程技术学院， 广西 南宁 530004
量子点作为一种理想的发光材料，一直以来引起了科学家和工业界的广泛关注，推动了生物成像、照明、显示等领域的发展。随着生态环境保护的意识逐渐增强，磷化铟量子点（InP QDs）作为镉基量子点的最好替代者之一，受到了广泛的关注：一方面，InP QDs具有与镉基量子点相媲美的发光和光电性质；另一方面，其发光光谱范围可覆盖整个可见光区，且合成工艺与镉基量子点共通。然而，因为InP QDs与传统镉基量子点相比，在元素价态、核壳晶格匹配性、反应动力学过程等方面具有特殊性，其合成化学的发展还不成熟，限制了其光电应用的研究进程。本文结合量子点显示的发展现状和未来需求，针对InP QDs体系进行了综述，通过分析其研究现状，分析其发展问题和挑战，并对其进行了展望，期望为量子点及其电致发光器件的进一步探索研究提供一些启示和帮助，推动无镉、低毒、高色纯度量子点体系的发展。
量子点 磷化铟 QLEDs 高色纯度 显示 quantum dots indium phosphide QLEDs high-colour purity displays
中国-中亚人类与环境“一带一路”联合实验室（西北大学）, 陕西 西安 710127文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室（西北大学）, 陕西 西安 710127西北大学文化遗产学院, 陕西 西安 710127
西头遗址位于陕西省咸阳市旬邑县, 是一处包含了自新石器时代到明清时期丰富遗存的人类文化遗迹。 在该遗址的上西头村和南头村发掘点中发现了许多新石器时代的窑洞式房址, 且部分房址的地坪为“白灰面-草拌泥”复合建筑材料, 保存较为完整。 本文首先采用了体视显微镜、 偏光显微镜、 超景深显微镜和扫描电子显微镜（SEM）对“白灰面-草拌泥”地坪的结构进行了显微观察, 为进一步解决样品的制作材料、 制作工艺分析和技术原理等问题, 又利用X射线衍射仪（XRD）、 傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、 热重差热分析仪（TGA-DSC）、 能谱仪（EDS）等多种分析手段对“白灰面”、 草拌泥以及“白灰面-草拌泥”交界面进行了成分的分析检测。 研究结果表明: “白灰面”主要成分是二氧化硅和由料礓石烧制后经过碳酸化反应生成的碳酸钙; “白灰面”有三层, 应是经过三次涂抹叠加而成, 每层白灰面厚度都基本一致且均不超过1 mm; “白灰面”的基底是草拌泥, 其中的秸秆纤维起加筋强化和抑制开裂作用; 涂抹“白灰面”时, 石灰水渗入草拌泥中而氢氧化钙发生碳酸化反应产生了碳酸钙, 有助于草拌泥结构的稳定性和强度; “白灰面”和草拌泥两种建筑材料至今仍结合紧密, 两者之间仅有10~20 μm的间距, 说明至少在新石器时代晚期中国先民已经广泛掌握了“白灰面-草拌泥”这种复合建筑材料及其施工工艺。 该研究对于了解中国远古先民对于天然材料的认识、 利用以及梳理传统建筑科技文明的发展脉络具有重要意义。
新石器时代 旬邑西头遗址 “白灰面” 草拌泥 复合建筑材料 Neolithic Age Xitou site Xunyi “Baihuimian” Organic-tempered daub Composite building material 光谱学与光谱分析
2023, 43(8): 2514
1 妍西北大学文化遗产学院文物保护技术系, 陕西 西安 710127 文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室, 陕西 西安 710127
2 陕西省考古研究院, 陕西 西安 710043
3 西藏自治区文物保护研究所, 西藏 拉萨 850030
曲龙遗址位于西藏自治区阿里地区, 是一处延续时间极长且遗存类型丰富的人类活动遗迹。 所研究的饰品出土于曲龙遗址塞拉钦波普地点2号墓(M2), 距今约2700~2400年。 由于制作时的加工打磨和长期地下埋藏所遭受的风化侵蚀, 已无法单从外观上判断8个饰件的原料, 因此该研究通过使用超景深显微分析、 傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)、 X射线衍射实验分析(XRD)、 热分析技术(TGA-DSC)、 X射线荧光光谱分析(XRF)、 扫描电子显微镜(SEM)以及多孔材密度、 孔隙率、 吸水率测试等多种分析方法不仅确定了饰品的化学成分和原料来源, 而且对其微观形貌、 形制特点、 保存状况等也进行了科学全面的分析。 结果表明: 8个穿孔饰件的原料来自于不同种类淡水贝贝壳的珍珠层, 其主要化学成分是文石型碳酸钙, 也残留有少量有机物及Fe, Ba, Cr和Cu等微量元素; 饰件表面均有打磨痕迹, 钻孔方式为对钻, 且较厚饰件的穿孔为双面桯钻而成; 饰件总体上风化严重, 光泽不再且均有一定程度的酥粉, 开孔孔隙率及吸水率远高于现代贝壳, 出现这些病害的主要原因是有机物流失所导致的贝壳珍珠层文石板片松散杂乱。 研究结论一方面为西藏西部地区象雄时期的饰品选材、 形制、 制作工艺等研究提供了重要信息, 反映了当时社会的用贝情况和审美内涵, 另一方面也为此类出土文物后续的保护修复提供了有益的参考。
曲龙遗址 饰品 淡水贝壳 Qulong Site Ornaments Freshwater shells 光谱学与光谱分析
2023, 43(6): 1854
光学 精密工程
2023, 31(23): 3395
强激光与粒子束
2023, 35(12): 121004
强激光与粒子束
2023, 35(12): 121001
中国电子科技集团公司第十一研究所 固体激光技术重点实验室, 北京 100015
为了提升高能偏振光纤激光器输出激光偏振态稳定性, 通过阐述反向保偏光纤耦合器反向消光比基本原理, 采用信号光源与(6+1)×1反向保偏光纤耦合器研制相结合, 取得了反向保偏光纤耦合器信号保偏光纤直径、信号保偏光纤应力区物理变化等因素和反向保偏光纤耦合器反向消光比的关系。结果表明, 信号保偏光纤直径越小, 输出偏振激光的偏振态越稳定, 反向消光比大于49 dB,同时促进反向保偏光纤耦合器抽运光纤臂耦合效率提升至98%以上; 正向偏振激光输出光纤应力区物理结构变化越明显, 经反向保偏光纤耦合器反向输出偏振激光的偏振态越不稳定。该研究可为制备高消光比、高能偏振光纤激光器提供参考。
激光器 反向保偏光纤耦合器 反向消光比 高能 lasers reverse polarization-maintaining optical fiber cou reverse extinction ratio high-energy
1 自然资源部国土卫星遥感应用中心，北京 100048
2 辽宁工程技术大学 测绘与地理科学学院，辽宁 阜新 123000
3 北京国测星绘信息技术有限公司，北京 100040
4 青海省地质调查院，青海 西宁 810012
5 兰州交通大学 测绘与地理信息学院，甘肃 兰州 730070
数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）是开展青藏高原冰川研究的重要基础数据。随着国产立体测图卫星的快速发展，自主可控地获取青藏高原冰川区高精度DEM成为可能。该研究综合采用资源三号、高分七号卫星的立体影像和激光测高数据，分别生成冰川区域5 m和2 m格网的DEM，并选择岗钦及普若岗日等两处冰川为实验区，将国产卫星DEM与国外的AW3D、SRTM、TanDEM、HMA DEM等多种开源数字高程模型进行对比分析，并采用ICESat-2星载激光测高数据开展DEM绝对高程精度验证。结果表明：与中等空间分辨率的开源DEM相比，基于国产立体测图卫星影像生产的DEM高程精度更优，且格网更精细、更能详细描述冰川末端纹理特征；与高空间分辨率数据集HMA DEM对比高程精度，资源三号DEM略差、高分七号DEM更优，且在覆盖完整性方面国产卫星DEM均优于HMA DEM。综上所述，基于国产立体测图卫星可以实现冰川区高精度DEM的获取，能够为青藏高原冰川研究提供自主可控、精度可靠的地形参考数据。
激光测高 青藏高原冰川 数字高程模型 高分七号 资源三号 laser altimeter glacier in Qinghai-Tibet Plateau digital elevation model GF-7 ZY-3 红外与激光工程
2023, 52(10): 20230231
