作者单位
摘要
吉林大学 电子科学与工程学院, 集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林 长春  130012
采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺在p-GaAs(100)衬底上外延了Ga2O3薄膜并制备了n-Ga2O3/p-GaAs异质结日盲紫外探测器。通过X射线衍射仪、原子力显微镜、场发射扫描电子显微镜等方法对Ga2O3薄膜表面形貌、晶体质量进行了测试与分析。结果表明,Ga2O3薄膜呈单一晶向,薄膜表面平整且为Volmer-Weber模式外延。测试表明,n-Ga2O3/p-GaAs异质结探测器具有明显的整流特性。器件在5 V反向偏压和紫外光(254 nm)照射下实现了超过3.0×104的光暗电流比、7.0 A/W的响应度、3412%的外量子效率、4.6×1013 Jones的探测率。我们利用TCAD软件对器件结构进行仿真,得到了器件内的电场分布和能带结构,并分析了器件的工作原理。该异质结探测器性能较好,制造工艺简单,为Ga2O3超灵敏日盲紫外探测器的研制提供了新途径。
氧化镓 金属有机化学气相沉积 异质结 日盲紫外探测器 Ga2O3 metal-organic chemical vapor deposition(MOCVD) heterojunction solar-blind UV photodetectors 
发光学报
2024, 45(3): 476
符慧娟 1席晓琦 1韩玉 1李磊 1[ ... ]闫镔 1,*
作者单位
摘要
1 信息工程大学信息系统工程学院,河南 郑州 450001
2 河南省文物考古研究院,河南 郑州 450001
针对实验室显微CT扫描过程会产生噪声,导致重建后CT图像质量下降的问题,提出一种深层多残差编解码卷积去噪网络。以原始的残差编解码网络为基础,首先通过增加网络的卷积层数,引入多残差映射,实现对实验室级显微CT图像中噪声分布特性的有效学习;其次设计了专用的混合损失函数,增强网络对图像细节信息的保留能力。实验结果表明,所提方法对CT图像中的噪声具有显著的抑制效果,同时能够极大程度地保留图像的结构信息和特征信息。
图像处理 图像去噪 显微CT 无损检测 残差学习 混合损失函数 
激光与光电子学进展
2023, 60(14): 1410014
作者单位
摘要
上海科技大学物质科学与技术学院, 上海 201210
α-MoO3是一种典型的层状半导体过渡金属氧化物, 其独特的电子结构和晶格结构使其近些年来被广泛研究。相比于体相α-MoO3, α-MoO3薄膜因二维几何限制而具有优异的光学、电学和力学性质。然而, 单层无缺陷的α-MoO3薄膜的外延生长迄今尚未实现。本研究在超高真空条件下使用分子束外延技术, 首次在高定向热解石墨(HOPG)上范德瓦耳斯外延制备了单层无缺陷的半导体α-MoO3薄膜, 并通过氢气还原的方法产生线型缺陷, 使用扫描隧道显微镜研究了完整单层薄膜及缺陷处的形貌结构和表观能隙。结果表明: 通过精确控制衬底温度可以在HOPG衬底上制备出高质量单层α-MoO3薄膜; 薄膜厚度和单胞大小均符合单层α-MoO3特征, 扫描隧道谱显示其表观能隙为1.7 eV; 所生长薄膜的高质量可以通过衬底HOPG的摩尔纹进一步证实。通过引入氢气可以在薄膜表面获得与摩尔纹方向垂直的明亮线缺陷, 缺陷处的局域表观能隙为0.4 eV, 即在一个整体为宽表观能隙的半导体材料中间实现了局部的具有窄表观能隙的通道。
薄膜 高定向热解石墨 范德瓦耳斯外延 半导体 表观能隙 α-MoO3 α-MoO3 thin film HOPG van der Waals extaxy semiconductor apparent energy gap 
人工晶体学报
2023, 52(5): 886
田琦 1,2韩宇 1,2张瑞罡 1,2张敏明 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 华中科技大学华中科技大学 光学与电子信息学院,武汉 430074
2 华中科技大学下一代互联网接入系统国家工程实验室,武汉 430074
3 华中科技大学武汉光电国家研究中心,武汉 430074
直接调制半导体激光器因其具有高速传输、高可靠和低成本等特点,成为应用在第五代移动通信技术(5G)前传和数据中心中的高性价比光源。高速直接调制半导体激光器性能提升已有许多研究,文章分别从无制冷宽温工作高速半导体激光器研究方面和超高速半导体激光器方面对高速直接调制半导体激光器的基本理论和发展历程进行了综述,分析各自的优缺点,并介绍了研发团队在这些方面取得的部分进展。
直接调制半导体激光器 宽温 超高速 分布式反馈激光器 失谐加载 光子光子谐振 directly modulated semiconductor laser wide-temperature operation ultra-high speed distributed feedback laser detuning load photon-photon resonance 
光通信研究
2023, 49(2): 55
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
基于非线性偏振旋转(nonlinear polarization rotation, NPR)锁模机制的光纤激光器因其结构紧凑、可靠性高而备受关注。基于这一锁模原理设计并搭建了掺镱光纤飞秒激光器。当双向泵浦功率为380 mW,在1030 nm波段获得了基频重复率为22.8 MHz的锁模脉冲。脉冲宽度为224 fs,平均功率180 mW,单脉冲能量8 nJ,10 dB带宽约为40 nm,信噪比大于50 dB。该激光器采用环形腔结构产生稳定的锁模飞秒脉冲输出,可实现自启动锁模。泵浦功率增加到1.6 W可观察到最高三阶被动谐波锁模,三次谐波对应68.5 MHz重复频率。该激光器由于在线宽、脉宽、脉冲能量上的优势,在光谱测量、拉曼成像等领域具有应用意义。
光纤激光器 非线性偏振旋转 孤子 超短激光脉冲 fiber laser nonlinear polarization rotation solition ultra-short laser pulse 
光学仪器
2023, 45(1): 1
Author Affiliations
Abstract
1 Nanophotonics Research Center, Shenzhen Key Laboratory of Micro-Scale Optical Information Technology & Institute of Microscale Optoelectronics, Shenzhen University, Shenzhen 518000, China
2 College of Physics and Optoelectronics Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518000, China
3 Beijing Engineering Research Center for Mixed Reality and Advanced Display, School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
4 Department of Physics, Forman Christian College-University, Lahore 54600, Pakistan
Metasurfaces, two-dimensional (2D) or quasi-2D arrays of dielectric or metallic meta-atoms, offer a compact and novel platform to manipulate the amplitude, phase, and polarization of incoming wavefronts in a desired manner by engineering the geometry of meta-atoms. In polarization control, spin-insensitive metasurfaces have attracted significant attention due to the robustness of circular polarization against the beam misalignment and multi-path effects. Till now, several efforts have been made to realize polarization-insensitive metasurfaces for circularly polarized (CP) wavefront manipulation; however, these metasurfaces only consider the cross-polarization channels and keep the co-polarization channels abandoned. Such metasurfaces cannot be considered truly spin-insensitive, as one has to carefully choose the analyzer at output. Here, by combining the polarization-insensitive geometric phase and engineered propagation phase, we propose a spin-insensitive design principle based on metasurfaces that can perform identical functionality (on co- and cross-polarization channels) irrespective of the handedness of incident/transmitted light. As a proof of concept, we design and numerically realize two types of spin-insensitive wavefront engineering devices: (1) spin-insensitive meta-hologram and (2) spin-insensitive beam deflector with power splitting functionality. The proposed work is expected to open up new avenues for developing spin-independent metasurfaces-based devices.
metasurface spin-insensitivity meta-hologram beam splitter 
Chinese Optics Letters
2023, 21(1): 010006
作者单位
摘要
1 长春理工大学物理学院, 长春 130022
2 吉林工程技术师范学院信息工程学院, 长春 130052
针对东北地区多个品种大豆的分类鉴别需求, 本文采用理论计算与实验分析相结合的研究方法, 开展对6个品种大豆的分类鉴别。油酸和亚油酸是大豆的重要构成成分, 首先以密度泛函理论为基础, 构建油酸和亚油酸分子空间结构, 并利用B3LYP/6-31+G(d,p)基组优化并计算其理论拉曼光谱。再通过实验获取油酸、亚油酸分析纯和6个品种大豆的拉曼光谱, 并将所得理论拉曼光谱与实验拉曼光谱做出比对, 发现各品种大豆均在1281、1445、1662和2904 cm-1处有较强拉曼峰。最后以此四个拉曼峰作为特征峰, 运用主成分分析法(PCA)和线性判别分析法(LDA)对不同品种大豆做可视化分类, 分类正确率达到90%。研究结果表明, 密度泛函理论结合拉曼光谱法能够开展对大豆品种的有效分类, 对智慧农业的发展提供了一定借鉴意义。
密度泛函 拉曼光谱 主成分分析 线性判别分析 density functional raman spectroscopy principal component analysis linear discriminant analysis 
光散射学报
2022, 34(2): 172
作者单位
摘要
1 南京航空航天大学 自动化学院, 江苏 南京 211106
2 中电科技德清华莹电子有限公司, 浙江 德清 313200
基于频率步进连续波(FSCW)的声表面波频域阅读器采用类似矢量网络分析仪(VNA)测量频域响应的原理, 对声表面波标签回波信息进行解算。首先对基于FSCW的频域采样原理进行理论推导, 指导阅读器参数的设计; 再将直接数字频率合成器(DDS)与内置锁相环(PLL)的IQ调制器相结合设计了可快速变频的发射链路, 接收链路采用双向耦合器与硬件IQ解调芯片完成正交相干混频, 实现了绝对相位的稳定测量; 最后实际制作了阅读器电路板, 并结合声表面波标签对阅读器性能进行测试, 通过与网络分析仪测量结果对比, 结果表明该文设计的阅读器有效。
声表面波 频率步进连续波 频域采样 矢量网络分析仪 IQ调制 surface acoustic wave frequency stepped continuous wave frequency domain sampling vector network analyzer IQ modulation 
压电与声光
2022, 44(6): 831
陈圣 1洪途 1吕众 1刘立欣 2[ ... ]谭勇 1
作者单位
摘要
1 长春理工大学 物理学院, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
针对阵列相机的定标检测需求, 研制一套多光源阵列相机辐射定标装置, 通过对积分球衰减效率的理论计算和系统光能量衰减曲线的实际测试, 可得到系统的光学传递曲线, 加上宽量程测量装置实现对系统的光强变化实时测量, 并运用多种光源结合衰减片轮组, 达到宽动态范围为1.728×10-5~54Lux的测试光源连续输出, 分别满足微光阵列相机、强光阵列相机和其他多种阵列相机的多参数检测需求。开展了阵列相机多参数检测实验和标定分析, 实验结果表明: 装置能长久实现光照度特性实时监测和对多种阵列相机进行相机品质检测, 能为阵列相机的运行环境和使用范畴进行判定。
辐射定标 阵列相机 动态范围 信噪比 光响应非均匀性 radiometric calibration array camera dynamic range signal-to-noise ratio non-uniformity of light response 
光学技术
2022, 48(5): 578
孙抗 1,2何梦阳 1,*韩毓 1
作者单位
摘要
1 河南理工大学 电气工程与自动化学院,河南 焦作 454003
2 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室,河南 焦作 454003
针对相位生成载波解调算法严重依赖于调制深度,解调准确性和稳定性不高的问题,在传统PGC-Arctan算法框架中引入微分自相除运算环节,消除两路混频信号中调制深度的影响,再将两路信号进行相除得到包含相位信息正切平方项的信号,最后通过开方和反正切运算实现振动信号的解调。对不同调制深度和不同信噪比的信号解调仿真结果表明,该算法能够消除调制深度的不利影响,相比于其他常见的算法具有更好的解调效果。搭建实验平台进一步对仿真结果进行验证,实验数据表明,在不同的调制深度下,该算法的幅值误差最小为0.105%,总谐波失真最小为0.068%。此外,算法动态范围最高可达62.5 dB。综合分析结果验证了该算法能够有效地抑制调制深度影响,体现了其良好的稳定性和抗噪性,在高性能光纤振动传感系统中具有良好的应用前景。
相位生成载波 光纤振动传感器 相位调制深度 总谐波失真 Phase generated carrier Optical fiber vibration sensor Phase modulation depth Total harmonic distortion 
光子学报
2022, 51(6): 0606003

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