1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
1 长春理工大学 化学与环境工程学院, 吉林 长春 130022
2 吉化北方化学工业有限公司, 吉林 吉林 132022
金属离子过量使用会造成环境污染,危及人类健康。因此,对相关金属离子进行检测显得尤为重要。发光金属有机框架(Luminescent metal?organic frameworks,LMOFs)因其具备高色纯度、超高孔隙率和可调结构等优势,被视为简单有效且有前途的荧光传感材料。本文以3,5?二(4?咪唑?1?基)吡啶(Bip)为主配体,1,4?萘二甲酸(1,4?ndc)为辅助配体,Ni2+为中心离子,采取溶剂热法合成了一例二维金属有机框架[Ni2(Bip)2(1,4?ndc)2(H2O)6](记为CUST?756,其中CUST是Changchun University of Science and Technology缩写),并通过合成后修饰法制备了Eu3+@CUST?756复合发光材料。利用XRD、FT-IR和XPS对合成的CUST?756和Eu3+@CUST?756复合材料进行了基础表征。并且采用荧光光谱对样品进行了发光特性、金属离子传感性能及其机理研究。实验结果表明,Eu3+@CUST?756在甲醇溶液中具备优异的发光性能和良好的稳定性,Eu3+的引入使得材料可用于金属阳离子Cr3+、Fe3+检测。Cr3+离子的检出限(limit of detection,LOD)为5.44 μmol·L-1;Fe3+离子的LOD为7.51 μmol·L-1,与大多数LMOFs性能相近。
金属有机框架 合成后修饰 荧光检测 metal-organic frameworks post-modified method fluorescence detection
1 中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心,北京 100083
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京 100049
单模795 nm垂直腔面发射激光器作为铷原子钟的激光光源,一般采用氧化限制结构获得单模输出。对垂直腔面发射激光器外延结构以及氧化限制孔径进行了优化设计。基于有限元分析方法,利用光纤波导理论和热电耦合模型,对氧化孔径的光学和电学限制进行了模拟,计算分析了实现单模和良好热电特性所需的氧化孔径大小。实验制备了具有不同氧化孔径的器件,并进行了功率-电流以及光谱特性测试。当氧化孔径为1.9 μm时,在3~7 mA注入电流下器件始终保持单模输出,边模抑制比大于35 dB;器件保持单模输出的最大氧化孔径为3.8 μm,室温下阈值电流为1 mA,最大饱和输出功率为2 mW,斜率效率为0.3 W/A,3 mA注入电流下的出射波长为790 nm,边模抑制比大于30 dB。制备的室温下单模特性良好的790 nm垂直腔面发射激光器,为实现高温下795 nm偏振稳定单模输出提供了可能。
激光器 垂直腔面发射激光器 铷原子钟 单模 氧化限制层
1 College of Science, Hunan Province Key Laboratory of Materials Surface & Interface Science and Technology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China
2 College of Science, Jiujiang University, Jiujiang 332005, Jiangxi, China
The immunity of topological states against backscattering and structural defects provides them with a unique advantage in the exploration and design of high-precision low-loss optical devices. However, the operating bandwidth of the topological states in certain photonic structures is difficult to actively tune and flexibly reconfigure. In this study, we propose a valley topological photonic crystal (TPC) comprising two inverse honeycomb photonic crystals, consisting of hexagonal silicon and Ge2Sb2Te5 (GST) rods. When GST transitions from the amorphous phase to the crystalline phase, the edge band of the TPC appears as a significant redshift and is inversed from a"∪"to an"∩"shape with topological phase transition, which enables active tuning of the operating bandwidth and propagation direction of topological edge states. Both the topological edge and corner states in a triangular structure constructed using TPCs can be simultaneously adjusted and reconfigured via GST phase transition, along with a change in the group number of corner states. Using the adjustability of topological edge states and electromagnetic coupling between two different topological bearded interfaces, we develop a multichannel optical router with a high tuning degree of freedom, where channels can be actively reconfigured and their on/off states can be freely switched. Our study provides a strategy for the active regulation of topological states and may be beneficial for the development of reconfigurable topological optical devices.
topological edge states topological corner states phase change material active reconfiguration topological photonic crystal 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0536001
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 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室,吉林 长春 130033
3 长春长光精瓷复合材料有限公司,吉林 长春 130033
碳化硅陶瓷具有力学和热学综合性能优势,已广泛应用于光学/精密结构构件的制造。综述了应用于天/地基先进光电系统领域的碳化硅陶瓷制备技术国内外现状,对比分析了常压烧结、反应烧结、气相转化/沉积三种已获得工程化应用的致密化技术,以及预制体成型技术和材料性能调控方法;介绍了碳化硅陶瓷的增材制造技术,及其应用于光学/精密结构构件制备的进展;总结了超大口径、超高复杂度碳化硅陶瓷的连接技术。阐述了不同应用场景对碳化硅陶瓷的性能需求及其面临的挑战,展望了碳化硅陶瓷制备技术的发展趋势。
光学材料 碳化硅陶瓷 光学/精密结构构件 致密化技术 增材制造 连接技术
1 电子科技大学计算机科学与工程学院,四川 成都 611731
2 北京空间机电研究所,北京 100094
3 清华大学电子工程系,北京 100084
光学感前计算是一种在光电传感器前端的光学域进行信息计算处理的技术,包括编码压缩、全光智能推理等计算范式,具有传输即计算、结构即功能等显著特点,在卫星光学遥感领域有着广泛的应用前景。首先对用于感前计算的光场调制器件进行介绍,包括数字微镜器件(DMD)、液晶空间光调制器(LC-SLM)、衍射光学元件(DOE)及超表面等。然后分别梳理了感前编码压缩及全光智能推理的相关技术发展,在此基础上,着重讨论光学感前计算在卫星遥感领域的应用途径和未来发展趋势。
光学感前计算 编码压缩 全光智能推理 卫星遥感 激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211030
1 量子光学与光量子器件国家重点实验室 山西大学光电研究所 山西 太原 030006
2 山西大学 极端光学协同创新中心 山西 太原 030006
3 山西大学 物理电子工程学院 山西 太原 030006
引力波的直接探测打开了宇宙观测的新窗口, 开启了引力波天文学的新时代。当前世界上运行的第二代地基引力波探测装置分别包括位于美国汉福德和利文斯顿的两台LIGO、位于意大利的Virgo和日本的KAGRA。然而, 第二代引力波探测器的应变灵敏度较低, 无法探测宇宙中绝大部分天文事件, 因此亟需建设第三代地基引力波探测装置。基于山西大学的低噪声激光光源和山西省的废弃矿井资源, 山西省政府已经立项, 支持建造第三代地基引力波探测装置“谛听计划”。本文通过计算迈克尔逊干涉仪、法布里- 珀罗- 迈克尔逊干涉仪、功率循环的法布里- 珀罗- 迈克尔逊干涉仪对引力波信号的频率响应, 并与美国激光干涉引力波天文台的LIGO探测器进行对比, 分别确定了“谛听计划”法布里- 珀罗腔和功率循环镜的反射系数。
地基引力波探测 迈克尔逊干涉仪 法布里- 珀罗腔 功率循环镜 ground-based gravitational wave detector Michelson interferometer Fabry-Perot cavity power-recycled mirror 量子光学学报
2023, 29(4): 040201