作者单位
摘要
中国计量大学 光学与电子科技学院,杭州310018
利用实验加仿真模拟的方法探究了纳米颗粒墨水中Cu含量(Cu/In+Ga,CGI)对铜铟镓硫硒(CIGSSe)太阳能电池性能的影响。首先,通过不同CGI墨水制备了CIGSSe太阳能电池器件,并对其吸收层进行了SEM,霍尔效应,以及拉曼光谱表征。表征结果表明:随着铜含量上升,吸收层晶体生长状况逐渐改善,且载流子浓度也逐步增大,但吸收层表面却存在越发明显的Cu2-xSe杂相。实验得出当吸收层的CGI为1.03时,器件的能量转换效率(PCE)最高,达10.09%。随后建立了对应的器件仿真模型,获得了具有不同CGI的CIGSSe器件的能量转换效率、器件能带与复合率分布情况,模拟结果表明:随着铜含量提高,载流子浓度上升,器件的开路电压有所提升,但当载流子浓度超过1018 cm-3时,吸收层表面出现了陡峭的能带弯曲现象,这增大了隧穿界面复合的发生,从而影响了器件的能量转换效率。因此,由实验与仿真模拟表明:制备CIGSSe薄膜太阳能电池时,有必要对Cu含量进行调控,从而达到促进晶体生长,减少界面复合,提升器件能量转换效率的目的。
铜铟镓硫硒 纳米颗粒墨水法 铜含量 仿真模拟 界面复合 CIGS nanoparticles ink method CGI analogue simulation interface recombination 
光电子技术
2023, 43(4): 298
作者单位
摘要
1 中国计量大学材料与化学学院,杭州 300018
2 河北民族师范学院,承德 067000
3 中国计量大学光学与电子科技学院,杭州 300018
近年来,通过光伏辅助电催化(PV-EC)分解水制备“绿氢”成为实现碳中和目标的关键。然而,普通电解水催化剂不能满足PV-EC系统中较高的太阳能到氢能(STH)转换效率的需求。因此,获取价格低廉、低反应过电势的电催化剂材料极为重要。本文选取具有高价态的过渡金属W作为掺杂源,采用一步电沉积方法制备出NiFeW三元金属磷化物。通过一系列的表征发现,NiFeW磷化物电催化剂表现出优异的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)活性,且作为双功能电催化剂时,在10 mA/cm2电流密度下W掺杂后样品的过电势降低了51 mV。使用NiFeW磷化物作为双功能电催化剂和太阳能电池(a-Si∶H/a-SiGe∶H/a-SiGe∶H)作为驱动源,PV-EC器件实现了超过7%的理论STH转换效率,对推动太阳能分解水制氢装置的实际应用具有重要意义。
电解水制氢 双功能电催化剂 光伏辅助电催化 太阳能电池 过渡金属磷化物 掺杂 electrocatalytic water splitting for hydrogen evol bifunctional electrocatalyst PV-EC solar cell transition metal phosphide doping 
人工晶体学报
2023, 52(8): 1491
作者单位
摘要
1 中国空间技术研究院 西安分院, 陕西 西安 710100
2 西安电子科技大学 前沿交叉研究院, 陕西 西安 710071
3 西安电子科技大学 空间科学与技术学院, 陕西 西安 710071
光频扫描非线性会影响光频扫描干涉(FSI)信号的相位提取精度,进而降低扫频干涉测距精度。针对这一问题,本文提出了一种基于互补集合经验模态分解结合希尔伯特变换(CEEMD-HT)算法的干涉信号相位提取方法。在CEEMD-HT算法进行理论推导和仿真分析的基础上,通过仿真验证了该算法对非平稳扫频干涉信号相位求解的有效性。进一步采用FSI实验系统中的真实输出光频率作为仿真条件进行了仿真实验,仿真结果表明CEEMD-HT算法对干涉信号相位的求解精度以及FSI测距精度都有显著的改善。最后,通过FSI测距系统的测距实验对所提出的干涉信号相位提取方法进行验证。结果表明:在2 m自由空间测量范围内,基于CEEMD-HT算法的重复测距精度为2.79 μm,相较于EMD-HT和直接测量法分别提高了5.19倍和8.28倍。
干涉测量 距离测量 光频扫描 扫频非线性 相位提取 interferometry measurement ranging measurement frequency scanning nonlinearity in frequency scanning phase extracting 
中国光学
2023, 16(3): 682
作者单位
摘要
中国航天科技集团有限公司第五研究院西安分院空间通信与导航技术研究所,陕西 西安 710100
基于双星编队的激光干涉测距载荷能够在轨验证基于三星编队的空间引力波探测任务的多项关键技术。在空间引力波探测任务中,为实现皮米级的星间位移测量精度,要求在mHz频段实现优于10-6 cycle/Hz1/2的光载波相位测量精度。限制测相精度的瓶颈因素在于相位计中模数转换器的采样抖动。利用导频和时钟边带调制技术可在数据后处理中抑制采样抖动噪声。将面向三星编队时间延迟干涉组合的时钟边带调制技术推广到更普遍的基于双星编队的双向光载波相位测量系统中,并考虑到星间多普勒频移,给出了抑制光载波相位测量过程中采样抖动噪声的系统性方案。该方案能够应用在下一代地球重力场探测任务中,以在轨验证面向空间引力波探测的相位计技术,同时有望应用于高精度星间激光时频传递项目,支撑未来全球卫星导航系统。
测量 相位测量 干涉度量法 光载波 拍频 边带调制 
激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0712006
作者单位
摘要
1 中国计量大学 光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310000
2 南京邮电大学 电子与光学工程学院, 微电子学院, 江苏 南京 210023
新兴的零维金属卤化物材料由于其优异的光电性能, 近期引起了研究者们的特别关注。本文使用反溶剂法和旋涂法分别制备了零维金属卤化物四苯基膦氯化锑[(C6H5)4P]2SbCl5的发光材料和器件, 通过稳态激发/发射光谱、瞬态光谱对其发光性能进行了研究。研究结果表明, 在紫外光激发下, [(C6H5)4P]2SbCl5可以发出明亮的橙红光, 这种橙红光源于零维限域作用下的自陷态激子三重态发光。变温光致发光(PL)和衰减寿命研究表明该物质具有600 meV左右的热激活能, 抗热猝灭性能较强。通过优化器件结构, 引入聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺](Poly-TPD)作为空穴传输层, 通过混合Poly-TPD的荧光发射和[(C6H5)4P]2SbCl5的自陷激子发光, 获得了在6 V偏压下126 cd/m2的暖白光电致发光器件。本工作对溶液法加工无铅金属卤化合物电致发光器件的进程具有一定的推动作用。
零维发光材料 自陷态激子 电致发光 zero-dimensional luminescent material self-trapped exciton electroluminescence 
发光学报
2022, 43(1): 94
作者单位
摘要
中国空间技术研究院西安分院,陕西 西安 710100
激光干涉测距仪是下一代地球重力场探测卫星和空间引力波探测任务的核心载荷。搭建了一套基于锁相应答机制的小型激光干涉仪,在0.1 Hz处的噪声谱密度为0.17 nm/Hz1/2,远低于下一代地球重力场探测的测距噪声要求。另外,验证了数据后处理方式抑制光学锁相噪声的可行性,进一步将系统噪声降低到0.11 nm/Hz1/2。该高精度小型化验证系统是测试激光干涉测距系统关键技术指标的有力工具。
测量 干涉度量法 相位测量 外差法 
中国激光
2022, 49(9): 0915001
姚欣 1,2,3李浩南 1,2,3张亚强 1,2,3牟南历 1,3[ ... ]张龙 1,3,**
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室,上海 201800
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京 100049
3 国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院,江苏 杭州 310024
提出了一种窄带通频率选择光窗的快速设计方法,该方法结合遗传算法和等效电路模型,能快速准确地给出特定设计目标下光窗的结构参数。该光窗由石英玻璃及镀制在玻璃上下表面的亚波长的金属网栅构成。利用上述方法,可以在几十秒内直接优化出光窗在特定设计目标下的结构参数。与全波仿真相比较,正入射下等效电路模型的准确度高于93%。利用上述方法对光窗的结构参数进行优化,实现了通带透过系数损失小于1.5 dB、带外抑制大于20 dB、品质因子高于26的性能,同时光窗保持一定的可见光透过率且具有极化不敏感性。结果表明,该方法能快速有效地设计窄带通频率选择光窗。
材料 带通频率选择表面 可见光透过率 金属网栅 等效电路法 遗传算法 
中国激光
2022, 49(6): 0603004
作者单位
摘要
中国航天科技集团有限公司第五研究院西安分院卫星导航与星间链路技术研究所,陕西 西安 710100
星间激光干涉测距系统是下一代低低跟踪重力测量卫星的核心载荷,要求实现纳米级位移测量精度。针对此要求,设计了一种具有锁相应答转发体制的激光干涉测距系统,依据系统组成与工作原理推导系统测量原理、频率传递关系,顶层剖析分解激光干涉测距系统中的测量误差项,对各误差项建立预算模型,并进行合理的数值计算,总体实现优于7.5 nm/Hz1/2@0.1 Hz(0.1 Hz为傅里叶频点)的星间距离变化测量精度,满足下一代低低跟踪重力场高精度反演对星间激光干涉测距系统的测距需求。
测量 激光 干涉 测距 误差 
激光与光电子学进展
2021, 58(21): 2112001
作者单位
摘要
中国空间技术研究院西安分院,陕西 西安 710100
时间延迟干涉技术(Time-delay Interferometry,TDI)对中国引力波探测项目及其它天基激光精密测量任务具有重要的参考价值。在天基引力波探测任务中,需利用激光干涉仪对无拖曳检验质量块间实现十皮米量级的位移测量精度。其中,激光源频率噪声和时钟频率噪声是两项主要噪声。在欧洲主导的LISA(Laser Interferometer Space Antenna)引力波探测项目中,利用TDI对三星上的十二组相位测量值进行延迟和线性组合,构造出臂长相等的干涉仪,从而消除了激光源噪声以及光学平台位移噪声。为了消除时钟噪声,将时钟信号倍频到GHz,再通过相位调制的方式加载到星间激光链路上,最终从时钟边带拍频信号中提取出时钟噪声,并在TDI的数据组合中将时钟噪声项消除。为了实现TDI的时间延迟处理,要求对星间绝对距离进行精确测量。因此,在TDI机制中,星间激光链路需要同时实现位移测量、时钟边带调制和绝对距离测量3个功能。其中,后两个功能分别大约消耗10%和1%的载波激光功率。LISA项目针对TDI技术的地面论证结果表明,TDI技术对激光源和时钟的噪声抑制分别达到了109和5.8×104倍。
迈克尔逊干涉仪 时间延迟算符 时钟边带调制 伪随机码测距 Michelson interferometer time-delay operator clock sideband modulation pseudo-random code ranging 
中国光学
2021, 14(2): 275
姚鑫 1,2†张巍 1,3,*†黄翊东 1,3
作者单位
摘要
1 量子信息前沿科学中心, 北京市未来芯片技术高精尖创新中心, 北京信息科学与技术国家研究中心,清华大学电子工程系, 北京 100084
2 中国空间技术研究院西安分院, 陕西 西安 710100
3 北京量子信息科学研究院, 北京100193
传统鬼成像利用两路光的位置-位置或动量-动量关联特性实现。当光束沿单模光纤传输时,这些关联特性是无法保持的,因此传统鬼成像无法通过单模光纤长距离传输实现。在自发非线性参量过程产生的信号光子和闲频光子之间,以及在热光分束后形成的两束光之间存在频率关联特性,这种关联特性可以在光纤传输过程中稳定保持,基于此可以实现长距离光纤传送的时域鬼成像。这些工作拓展了鬼成像的实现方法,为大地理尺度下鬼成像的应用拓展了新思路。本文综述了基于频率关联的长距离光纤传输时域鬼成像的原理和实现方法,介绍了一种时域鬼成像的典型应用——量子安全鬼成像,最后对时域鬼成像的前景进行了展望。
成像系统 量子鬼成像 热光鬼成像 频率关联 光纤传输 
激光与光电子学进展
2021, 58(10): 1011007

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