1 西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048
2 陕西省智能协同网络军民共建重点实验室，陕西 西安 710048
3 陕西理工大学物理与电信工程学院，陕西 汉中 723001
4 西安理工大学自动化与信息工程学院通信工程系，陕西 西安 710048
针对无线光通信存在光束对准耗时长的问题，提出一种发射端采用图像跟踪，接收端采用二维反射镜控制的光束快速对准方法。依据几何光学理论计算了激光经二维反射镜后出射的扫描轨迹，并在无线光通信强度调制/直接检测系统上开展实验。实验结果表明：当通信距离为1.3 km时，光斑型心在x(y)方向的方差由跟踪前的12.5734 pixel2(5.1393 pixel2)降至跟踪后的2.2770 pixel2(1.3697 pixel2)，探测器输出电信号的幅值为92.4 mV；当通信距离为10.3 km时，光斑型心在x(y)方向的方差由跟踪前的18.8653 pixel2(10.5290 pixel2)降至跟踪后的14.4970 pixel2(8.0287 pixel2)，探测器输出电信号的幅值为74.4 mV。所提方法无需将控制信号由接收端回传至发射端，在快速建立下行链路的同时即可实现上行链路的建立。
光通信 光束扫描 捕获跟踪对准 二维反射镜 中国激光
2022, 49(11): 1106001
本研究针对α-Fe2O3中空穴迁移距离短(2~4 nm)和水氧化动力学缓慢的问题, 通过钯催化氧化法构筑了有序氧空位掺杂的一维α-Fe2O3纳米带(α-Fe2O3 NBs)阵列, 以提高光电催化分解水产氢性能。采用不同表征方法对光阳极进行形貌、结构分析。结果表明：一维α-Fe2O3 NBs表面形成了有序氧空位, 周期为1.48 nm, 对应于10倍的(11ˉ2)晶面间距。光电化学及产氢性能表明：α-Fe2O3 NBs起始电位为0.587 V (vs. RHE), 在1.6 V (vs. RHE)时光电流密度为3.3 mA·cm-2, 产氢速率达29.46 μmol·cm-2·h-1。这归因于引入有序氧空位提高了载流子密度, 促进了空穴的分离传输, 并作为表面活性位点, 促使表面水氧化反应加速进行。
α-Fe2O3 有序氧空位 光电催化 水氧化 α-Fe2O3 ordered oxygen vacancies photoelectrochemical water oxidation
1 太原理工大学 新型碳材料研究院， 山西 太原 030000
2 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室， 山西 太原 030000
碳量子点团聚将导致严重荧光猝灭，大幅降低其发光效率，阻碍了其作为发光材料在显示和照明器件中的应用。通过主客体掺杂方案可有效解决上述问题，但水溶性的碳量子点不能和有机的主体材料相匹配。针对该问题，本文通过在碳量子点表面接枝亲油性的芳香类官能团，保证碳量子点油溶性的同时使其具备一定的载流子传输性能，采用该方案制备出发光峰在533 nm、荧光量子产率为43%的黄色油溶性碳量子点。将该碳量子点分散到聚甲基丙烯酸甲酯中涂敷在紫外发光二极管(365 nm)灯珠表面，制备的光致发光器件发出明亮黄光(560 nm)，最大亮度达到23 000 cd/m2。进一步将该碳量子点掺杂到聚乙烯基咔唑中作为发光层，制备了主客体掺杂的电致发光器件，器件的发射峰位于552 nm，最大亮度达到35.07 cd/m2。上述研究表明，合成油溶性的碳量子点发光材料并将其掺杂到母体材料中作为发光层，可有效抑制碳量子点团聚诱导荧光猝灭问题，对发展高性能碳量子点基发光器件具有重要意义。
碳量子点 发光二极管 三苯甲基 主客体掺杂发光层 亮度 carbon quantum dots light-emitting diode triphenyl methyl host and guest doped luminescent layer brightness
1 太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024
2 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 山西 太原 030024
3 太原理工大学 轻纺工程学院, 山西 太原 030024
4 太原理工大学 化学化工学院, 山西 太原 030024
柔性LED是近年来照明及显示领域研究的热点之一。本文提出了一种新的基于有机硅胶(PDMS)制备的兼具超弹性和柔性的荧光薄膜, 它不仅在-50~230 ℃这一较宽的温度范围内展现了良好的热稳定性, 还保持了原料荧光粉的光学性能。所制备的透明PDMS基质膜和相应的荧光膜具有完全的柔性和超弹性, 其最大伸长率分别高达400%与275%。此外, 采用所制掺YAG荧光膜和普通商用1 W蓝光芯片简单封装的白光LED灯珠满足日常白光照明的应用要求, 呈现出约6 925 K的平均色温, 约71的平均显色指数, 115.7 lm/W左右的平均发光效率。最后, 基于所提出荧光膜成膜工艺而制备的三色3×3柔性阵列显示, 可以轻易被拉伸、卷曲和折叠,显示了它在柔性照明及显示器件方面具有应用价值和潜力。
柔性设计 荧光膜 光学性能 LED light-emitting diodes flexible design phosphor film optical properties
1 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 山西 太原 030024
2 太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024
3 山西煤炭管理干部学院, 山西 太原 030600
4 太原理工大学 化学化工学院, 山西 太原 030024
合成了3种基于异佛尔酮的新型单晶荧光材料: 3-二丙烯腈基-5,5-二甲基-1-苯乙烯基环己烯 (DCDSC)、3-二丙烯腈基-5,5-二甲基-1-(3-羟基苯乙烯基)环己烯(DCDH3C)及3-二丙烯腈基-5,5-二甲基-1-(4-羟基苯乙烯基)环己烯(DCDH4C)。通过氢核磁共振谱和元素分析确定了它们的分子结构。通过单晶X射线衍射获得了3种材料的晶体结构数据。DCDSC、DCDH3C和DCDH4C的紫外吸收光谱依序分布在长波区的390, 398, 424 nm,短波区分布在268,269,283 nm。DCDSC、DCDH3C和DCDH4C在THF中的最大发射峰分别位于522, 549, 567 nm。与DCDSC相比, 3位羟基取代的DCDH3C的发射波长红移了27 nm, 而4位取代羟基的DCDH4C的发射波长红移了45 nm。其主要原因在于DCDSC、DCDH3C和DCDH4C存在不同的氢键作用, 当然, 取代基的类型及位置等也可能对材料的发射波长产生一定作用。
异佛尔酮 发光 取代基 氢键 isophorone luminescence substituent group hydrogen bond
1 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 山西 太原 030024
2 太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024
3 太原理工大学 化学化工学院, 山西 太原 030024
提出了一种非掺杂式电荷生成层：LiF/Al/C60/m-MTDATA,以其制作的叠层有机电致发光器件的最大电流效率和功率效率达到48.4 cd/A和19.4 lm/W,分别是单层发光器件的2.95倍和1.65倍.通过设计一系列含不同电荷生成层的倒置型器件,证实了电荷的生成和分离作用均发生在C60/m-MTDATA界面,同时通过对C60和Al的厚度以及Al蒸镀速率的研究,揭示了电荷生成和分离机制.
有机电致发光器件 电荷生成层 叠层 organic light-emitting device charge generation layer tandem
1 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 山西 太原 030024
2 太原理工大学 新材料工程技术研究中心, 山西 太原 030024
3 太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024
4 太原理工大学 化学化工学院, 山西 太原 030024
5 山西国光半导体照明工程研究有限公司, 山西 太原 030006
运用传输矩阵法和正交分析法模拟计算出MoO3/Ag/MoO3透明电极的最佳厚度,采用镀膜实验验证模拟计算的准确性,制备了一系列不同MoO3膜厚度和Ag膜厚度的透明电极.然后,制备了一系列顶发射有机电致发光器件：铝/氟化锂(LiF)/三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)/N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺/三氧化钼(MoO3)/银(Ag)/三氧化钼(MoO3),来进一步验证模拟计算运用在器件制备中的准确性.MoO3(10 nm)/Ag(10 nm)/MoO3(25 nm)在532 nm处的透射率达到最大值88.256%,以该透明电极制备的器件与参考器件相比,性能有了明显提高,最大亮度和最大效率分别为20 076 cd/m2和4.03 cd/A,提高了18.5%和56%.器件性能的提高归因于顶发射OLED器件透射率的提高和MoO3对空穴注入能力的提升.
顶发射有机电致发光器件 模拟计算 三氧化钼 透射率 TOLED simulation calculation MoO3 transmittance
1 太原理工大学材料科学与工程学院, 教育部新材料界面与工程重点实验室, 山西 太原030024
2 中北大学材料科学与工程学院, 山西 太原030051
采用杂化前驱体的湿化学合成法制备了偏钒酸铷(RbVO3)发光材料. 利用粉末X射线衍射(XRD)、 红外光谱仪(IR)等对RbVO3的结构进行了表征, 利用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、 光致发光光谱等研究了该发光材料的光致发光性能, 并采用基于密度泛函理论的CASTEP程序计算了RbVO3的能带. 结果表明, 在357 nm紫外光的激发下, RbVO3产生发光峰在525 nm附近、 色坐标为(0.318 0, 0.430 9)的绿白光发射, 发光亮度高; RbVO3计算的光学带隙为2.67 eV, 与实验值较为吻合.
偏钒酸铷 杂化前驱体 光致发光 能带结构 RbVO3 Hybrid precursor Photoluminescence Band gap 光谱学与光谱分析
2010, 30(12): 3320
1 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 太原 山西 030024
2 太原理工大学材料科学与工程学院, 山西 太原 030024
3 太原理工大学化学化工学院, 山西 太原 030024
8-羟基喹啉铝类有机金属配合物作为一类重要的发光材料广受关注。 文章合成并通过真空升华提纯得到了一种高纯度的8-羟基喹啉铝的衍生物-三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝, 通过红外光谱、 核磁共振谱以及元素分析确定了三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝的分子结构。 通过热重和差示扫描量热分析研究了三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝的热稳定性, 试验结果表明： 此衍生物的结晶转变温度可达158 ℃, 分解温度为357 ℃; 并进一步通过紫外可见吸收光谱和荧光光谱表征了材料的带隙以及能带结构。 将吸收边的线性关系延伸到与能量轴相交所得禁带宽度2.85 eV, 三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝在365 nm紫外光的激发下, 在乙醇溶液体系中的荧光发射峰在479 nm处, 为蓝色荧光, 荧光量子效率高, 是一种蓝光发射的优选材料。
8-羟基喹啉 蓝光发射 光致发光 热稳定性 8-hydroxyquinoline Blue fluorescence Photoluminescence Thermal stability 光谱学与光谱分析
2009, 29(5): 1201
1 太原理工大学新材料界面与工程教育部重点实验室
2 太原理工大学材料科学与工程学院
3 太原理工大学化学化工学院,太原 030024
利用传输矩阵方法，研究了金属Ag插层对C60/AlN一维光子晶体带隙宽度以及反射率的影响.结果表明：在C60与AlN之间插入Ag组成的［C60/Ag/AlN］n一维光子晶体，与未插入Ag层相比可使带隙增宽73.91%,最大反射率提高到91.01% .该结构可望用于制作紫外线波段的宽带反射镜.
光子晶体 金属插层 传输矩阵法 Photonic crystals Metallic cladding Transfer matrix method
