太原科技大学应用科学学院, 山西 太原 030024
采用高精度从头算方法对 I+2 离子最小的四个 Ω 子 态 (X2Π3/2,g, X2Π1/2,g, A2Π3/2,u 和 A2Π1/2,u) 进行了研究, 并与实验获得的高分辨率吸收光谱进行了比较。首先利用多参考组态相互作用 (MRCI) 方法计算了四个 Ω 电子态的势能曲线, 求解了一维径向薛定谔方程, 并推导出各电子态的振动-转动能级。随后利用拟合获得的相应光谱参数和计算得到的跃迁偶极矩矩阵元, 计算了 A2Π3/2,u-X2Π3/2,g 系统的 υ'=11-19 和 υ''=1-5 的 45 个带的跃迁强度, 并计算了 A2Π3/2,u 态的 υ'=11-19 振动能级的辐射寿命。 最后, 计算给出了 I+2 的 A2Π1/2,u?Ω 子态的较高振动能级的预解离寿命, 并讨论了其预离解机理。
光谱学 势能曲线 爱因斯坦 A 系数 谱线强度 预解离 spectroscopy potential energy curve Einstein A coefficients line strength predissociation
太原科技大学应用科学学院, 山西 太原 030024
基于多光程吸收池的可调谐半导体激光吸收光谱 (TDLAS) 系统在检测过程中容易出现噪声干扰, 影响着其实际检测性能。针对这种干扰的特征进行分析, 提出利用小波降噪法来改善 TDLAS 系统的探测性能。首先依据理论研究结果选择合适的小波函数和分解层数, 然后通过这种小波对叠加干扰的仿真信号进行滤波, 结果表明这种降噪技术具有良好的去噪效果。最后利用小波降噪技术处理了实验采集的不同浓度气体的直接吸收光谱 (DAS) 和二次谐波信号, 相比于原信号, 降噪后信号的信噪比从 0.4 增加到 259, 系统的检测限也达到 7×10-6, 表明小波降噪方法在气体光谱检测中具有较高的应用价值。
可调谐半导体激光吸收光谱 信号处理 小波降噪 tunable diode laser absorption spectroscopy signal processing wavelet denoising 大气与环境光学学报
2022, 17(3): 328
1 桂林电子科技大学 广西精密导航技术与应用重点实验室, 广西 桂林 541004
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 纳米加工平台, 江苏 苏州 215123
3 中国科学技术大学 纳米技术与纳米仿生学院, 合肥 215123
4 南京理工大学 材料科学与工程学院, 南京 210000
提出了一种并联体声波谐振器(BAWR)与Ga2O3基MSM紫外传感器的新型高灵敏度传感器结构, 即体声波谐振式日盲紫外光传感器(BAWR-UV Sensor)。设计并制备了MSM Ga2O3紫外传感器和BAWR传感器, 将实测的光、暗S参数在仿真软件中封装为S1P数据模型代替MSM等效电路, 用MBVD模型代替BAWR等效电路, 通过并联两种结构建立了BAWR-UV仿真模型; 采用ADS软件仿真了BAWR核心参数对BAWR-UV传感器灵敏度的影响, 研究了提高灵敏度的设计方案。仿真结果表明, 在0.5~4.5GHz频率范围内, BAWR-UV的并联Q值越大, 阻抗灵敏度越高, 同时阻抗灵敏度随频率降低而增大, 在并联谐振频率fp=0.533GHz时获得最佳阻抗灵敏度为100kΩ/(μW/mm2); 频率灵敏度随频率的升高而增大, 在fp=4.5GHz时获得最佳频率灵敏度为1.4MHz/(μW/mm2)。最后, 开展了高灵敏度日盲紫外传感器的探索。
日盲紫外探测器 体声波谐振器 氧化镓 叉指传感器 solar blind ultraviolet detector bulk acoustic wave resonator gallium oxide interdigital sensor
基于二氧化钒，提出了一种可以动态调控太赫兹波相位的复合超材料结构。仿真模拟结果表明：当二氧化钒由绝缘态相变为金属态时，结构可以在1.15～1.65 THz带宽范围内实现超过140°的相移。通过引入多极子散射功率的计算，结合谐振中心频率处的电场和表面电流分布，深入研究了相移产生的物理机制。所提出的结构具有应用于太赫兹无线通信、传感以及太赫兹安检成像等领域的潜力。
材料 太赫兹 超材料 相位调控 可调谐 二氧化钒
提出了一种基于二氧化钒超材料的可调谐宽带带通滤波器。仿真结果表明:该滤波器在中心频率5.19 THz处的3 dB带宽为1.71 THz,最高传输率能够达到0.77,并且在入射角0°~40°范围内具有稳定的宽带传输性能。运用谐振频率处的表面电流分布和等效电路法,阐述了其实现宽带传输的物理机制。由于二氧化钒独特的相变特性,通过改变二氧化钒的电导率,滤波器的带宽可以从1.71 THz动态调谐至2.31 THz。该滤波器具有结构设计简单、宽通带以及可调谐等特性,有望在宽带太赫兹通信、传感以及其他新兴的太赫兹领域发挥重要的作用。
光学器件 滤波器 二氧化钒 等效电路 超材料 光学学报
2021, 41(20): 2023002
Author Affiliations
Abstract
1 School of Science, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China
2 Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123, China
3 School of Materials Science and Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
A monolithic integrated ultraviolet-infrared (UV-IR) dual-color photodetector based on graphene/GaN heterojunction was fabricated by vertically integrating a GaN nanowire array on a silicon substrate with monolayer graphene. The device detects UV and IR lights by different mechanisms. The UV detection is accomplished by the forbidden band absorption of GaN, and the IR detection is realized by the free electron absorption of graphene. At peak wavelengths of 360 nm and 1540 nm, the detector has responsivities up to 6.93 A/W and 0.11 A/W, detection efficiencies of 1.23 × 1012 cm·Hz1/2 ·W-1 and 1.88 × 1010 cm·Hz1/2 ·W-1, respectively, and a short response time of less than 3 ms.
UV-IR dual-color photodetector heterojunction GaN nanowire array graphene Chinese Optics Letters
2020, 18(11): 112501
Author Affiliations
Abstract
1 Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China1
2 Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123, China
3 Funsom & Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology, Suzhou University, Suzhou 215123, China
An ultraviolet-infrared dual-color detector is proposed and realized based on the vertical integration of single-layer graphene and a 4H-SiC layer by semiconductor micro-fabrication technology. The spectral response characteristics of the detector are analyzed. The ultraviolet response range is 208—356 nm with a responsivity larger than 0.4 mA/W and the infrared response range is 1.016—1.17 μm with a responsivity larger than 0.4 mA/W at room temperature and 5 V bias voltage. The peak responsivity of the graphene in the ultraviolet-C band at 232 nm is 0.73 mA/W and in the near infrared band at 1.148 μm is 0.64 mA/W. The peak responsivity of SiC layer in the ultraviolet-B band at 312 nm is 2.27 mA/W. Besides, the responsivity increases with the bias voltage.
光电子快报（英文版）
2019, 15(3): 170
1 国防科技大学ATR重点实验室， 长沙 410073
2 洛阳理工学院机电工程系， 河南 洛阳 471023
在对空间目标进行远距离可见光成像观测过程中，由于目标信号较弱而且平台不稳，目标的信号因在焦平面上产生亚像素抖动而大大削弱，增加了远距离目标检测的难度。针对远距离目标检测难题，提出一种融合像素点时域像均值与方差两种特征的远距离弱信号目标检测算法。经实测图像序列分析，存在弱目标的像素点与纯背景像素点相比，时域像方差因平台抖动而较大，利用这一特征结合广义似然比准则可以有效检测出图像中的弱目标。最后通过计算机仿真验证了检测算法的有效性。
可见光图像序列 时域像 广义似然比检测 抖动噪声 optical image sequence temporal profile GLRT dithering noise
