1 广东工业大学物理与光电工程学院, 广州 510006
2 松山湖材料实验室, 东莞 523808
3 中国科学院物理研究所功能晶体研究与应用中心, 北京 100190
本文提出了一种改进的氢氧化钾(KOH)腐蚀方法, 该方法利用鼓泡器将干燥空气直接通入熔融KOH中, 以达到快速排出熔融KOH中水分和增强溶解氧的目的。本研究通过提升部分潮解的KOH对低掺杂n型外延片的腐蚀效果和纯KOH对高掺杂n型衬底的腐蚀效果, 验证了该方法的有效性。实验结果表明: 在腐蚀前的恒温时间段内, 向腐蚀剂通入干燥空气, 可加快腐蚀剂中水分的蒸发速度, 减轻水分对腐蚀反应的抑制作用, 使得部分潮解的KOH用于腐蚀外延片的效果优于未潮解的新鲜KOH; 在腐蚀时向腐蚀剂通入干燥空气, 可增加腐蚀剂中的溶解氧, 促进腐蚀时发生的氧化还原反应, 使得KOH腐蚀SiC衬底的效果近似于用KOH+Na2O2共熔体腐蚀得到的效果。本研究有效改良了传统KOH腐蚀方法, 对于稳定KOH腐蚀条件, 提高SiC位错腐蚀效果具有很好的实际应用价值。
碳化硅 腐蚀 位错 缺陷表征 鼓泡器 腐蚀速率 SiC etching dislocation defect characterization bubbler etching rate
1 国防科技大学理学院, 湖南 长沙 410073
2 国防科技大学量子信息学科交叉中心, 湖南 长沙 410073
3 北京邮电大学电子工程学院, 北京 100876
光学成像是人们获取信息最重要的技术手段之一。关联成像作为一种基于光场高阶关联发展起来的新技术, 利用单个点探测器就可以实现对面目标的成像, 具有物像分离、探测灵敏度高、抗干扰能力强等优点, 为光学成像技术的发展带来了新的机遇。但关联成像以时间换空间的多帧累积成像模式, 严重限制了图像的获取效率。为了解决该问题, 除了进行系统结构、光源和探测方法优化设计外, 研究高效的图像重构算法也是提高成像质量和成像速度最有效的方法之一。好的图像重构算法不仅能大大降低成像所需的测量次数, 提高信息提取效率和重构图像质量, 还能降低对成像系统硬件的要求, 是关联成像技术走向实用的关键。近年来, 关联成像图像重构算法不断演变, 发展出很多不同类型的重构算法。本文简要回顾了关联成像的原理机制, 进而在此基础上系统介绍了几种主要关联成像算法的基本原理, 并分析了其优缺点和适用场景。
量子光学 关联成像 强度关联 伪逆算法 深度学习 quantum optics ghost imaging intensity correlation pseudo-inverse algorithm deep-learning
1西安应用光学研究所 国防科技工业光学一级计量站，陕西 西安 710065
为了满足高分辨率光谱仪高灵敏度、高分辨率、低噪声的技术要求，设计了用于微光成像系统的背照式CCD驱动电路及主控电路。线阵CCD采集系统采用Altera公司的MAX X系列FPGA作为核心控制器件，为线阵CCD提供多路驱动信号；线阵CCD探测器输出模拟信号经过信号预处理及AD采样，变换为数字信号后通过USB接口模块发送给光谱仪。通过将线阵CCD采集系统安装到高分辨率光谱仪，对汞灯谱线进行特征峰测试，光谱分辨率可以达到0.062 nm，满足高分辨率光谱仪的探测要求。
2西安北方光电科技防务有限公司，陕西 西安 710043
红外辐射计用于红外热像仪测试设备的校准。介绍了一种用于红外辐射计的测量模块及方法。设计了采样保持的测量方案，通过参考信号生成采样脉冲，并将采样点设置在每个信号周期的1/4相位处，能显著提高微弱信号的测量能力。对于35 ℃的黑体辐射信号，通过与现有方案的对比实验，测量信号强度可提高57.6%；在红外热像仪测试设备背景温度为22 ℃条件下，通过与现有仪器的对比测试，测量信号精度可提升50%以上。
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072
2 天津大学光电信息技术教育部重点实验室，天津 300072
报道了基于混合增益光纤实现的1064 nm高能量单频掺Yb3＋百纳秒脉冲全光纤激光器。当主放大级的泵浦功率为13 W时，获得了最大0.59 mJ的脉冲能量，重复频率为5 kHz，脉冲宽度为104 ns。主放大级采用芯径分别为35 μm和50 μm的掺Yb3＋光纤级联作为增益介质，以此来提高受激布里渊散射阈值和激光信噪比。为了保证转换效率，对有源光纤长度和盘绕方式进行了优化，实现了较好的光束质量，最大脉冲能量时光束质量为1.50，光谱线宽为40 MHz。
激光器 光纤激光器 脉冲激光器 激光放大器 受激布里渊散射 中国激光
2022, 49(13): 1301005
1 国防科技大学 文理学院，湖南 长沙 410073
2 国防科技大学 量子信息学科交叉中心，湖南 长沙 410073
光学成像因其分辨率高，信息量丰富，具有其他探测和感知技术不可替代的地位，是人们获取信息最重要的技术手段之一。光子是光学成像系统中的信息载体。光学图像的高质量重构，依赖于对信号光子的高效耦合和对光信息的精准解耦。然而，在遥感或生物成像等重要应用场景中，由于作用距离远或辐照功率低，到达探测面的物体信号光子数少，信噪比低，对光学系统设计、信号探测和图像恢复都带来了极大困难，严重限制了光学成像性能。如何在极弱光条件下获得高质量图像，是光电成像系统研究的基础性难题，也是推动光学成像不断向更大视场、更远作用距离、更高信息通量发展亟待克服的关键技术。近年来，在光场调控和量子探测技术支撑下，并基于光场的高阶经典/量子关联发展起来的关联成像，由于探测灵敏度高、抗干扰能力强，为发展极弱光条件下的光学成像技术带来了新的机遇。文中将简要回顾关联成像的原理机制，在此基础上系统介绍极弱光条件下关联成像方案和方法。并尝试从光子动力学层面解释这些方法的物理本质，讨论这些方法的能力极限，比较这些方法所适用的场景。
成像系统 关联成像 弱光成像 光子计数 单光子成像 imaging system ghost imaging weak light imaging photon counting single photon imaging 红外与激光工程
2021, 50(12): 20210819
1 国防科技大学文理学院物理系, 湖南 长沙 410073
2 国防科技大学量子信息学科交叉中心, 湖南 长沙 410073
关联成像是一种基于光场高阶关联获取物体信息的新型主动成像机制,具有高灵敏、抗干扰等特点,在生物医学、遥感成像等领域有广阔的应用前景。关联成像需要多次采样来重构物体图像,成像过程需要一定的时间,在此期间物体和成像系统的相对运动会导致图像质量退化。如何提升对运动物体的成像能力是关联成像走向应用需要解决的关键问题之一。简要回顾了关联成像的基本概念,详细介绍了运动物体关联成像的原理方法、发展历程及研究现状,比较了所述技术所适用的场景并展望了其发展趋势。
激光与光电子学进展
2021, 58(10): 1011001
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Physics, College of Liberal Arts and Science, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 Interdisciplinary Center of Quantum Information, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
Applications of ghost imaging are limited by the requirement on a large number of samplings. Based on the observation that the edge area contains more information thus requiring a larger number of samplings, we propose a feedback ghost imaging strategy to reduce the number of required samplings. The field of view is gradually concentrated onto the edge area, with the size of illumination speckles getting smaller. Experimentally, images of high quality and resolution are successfully reconstructed with much fewer samplings and linear algorithm.
computational ghost imaging adaptive imaging Chinese Optics Letters
2021, 19(4): 041102
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 激光与光电子研究所, 天津 300072
2 天津大学 光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
针对紧凑型、高效的光泵太赫兹激光器(OPTL)技术, 设计了基于负曲率空芯光纤的长腔型光泵太赫兹光纤激光器(OPTFL)结构。该OPTFL以聚甲基戊烯(PMP)材料的空芯光纤为工作气室, 填充甲醇气体作为工作物质, 采用连续9P(36)支CO2激光器为泵浦源。从速率方程理论和空芯光纤的传输理论出发, 分析了影响OPTFL输出特性的因素, 并对负曲率空芯光纤内部微结构进行了探索, 通过调整内部结构, 能够实现较低损耗的单模太赫兹激光传输。结合设计的负曲率空芯光纤, 对长腔型OPTFL的可行性进行了分析, 理论计算表明, 在最佳工作条件下, 通过适当增加谐振腔长度, 太赫兹激光输出功率有望达到百毫瓦量级。研究结果为高功率、高性能的OPTFL提供了一种新的方法与理论指导。
太赫兹激光器 负曲率空芯光纤 速率方程 单模 terahertz laser negative curvature hollow-core fiber rate equations single mode 红外与激光工程
2020, 49(2): 0205001
