针对硅基光学相控阵芯片输出的光束质量受波导刻蚀和键合过程中相位噪声的影响,基于随机并行梯度下降算法以高速单点光电探测器为性能评价函数采集器研制相位控制器,构建一维64阵元硅基光学相控阵芯片光束优化的原理实验系统,实现硅基光学相控阵芯片的快速相位噪声补偿。接着研究相位控制器性能与硅基光学相控阵芯片响应特性匹配关系对光束优化效果的影响,初始光场强度对随机并行梯度下降算法收敛时间的影响,以及环境温度对相位噪声补偿效果的影响。实验结果表明,系统完成单个角度的光束优化时间为0.26 s,优化后的光束各项指标与器件设计吻合。

针对激光束快速扫描需求,研究基于光纤相控阵的多光束扫描。采用“先校正后扫描”方式,利用高速铌酸锂相位调制器,基于随机并行梯度下降算法,研制了相位控制电路系统,构建了1×16路光纤相控阵原理实验系统,进行了光束相干合成与多光束扫描实验。测试结果表明,算法单次迭代时间不超过10 μs,相干合成光束主瓣光强峰值旁瓣比达24.7 dB(理论极限26.4 dB),扫描范围与理论值吻合。该16路光纤相控阵系统在实现高质量相干合成的同时,还可实现500 kHz相干合成光束扫描。

针对光波导相控阵扫描角度大、速度高的特点, 设计了光波导相控阵激光雷达的接收系统。该系统采用大视场凝视型的单孔径接收望远镜和APD阵列探测器, 进行目标信号的接收转换与目标角度测量; 同时采用微透镜阵列(MLA)以弥补APD阵列产生的探测视场空白, 提高回波信号能量利用率。首先给出了设计的总体方案, 选择并设计了系统的具体参数; 针对选择的器件参数, 根据激光雷达方程对系统的性能进行了分析。研究结果表明: 所设计的接收系统具有体积小、结构紧凑的特点, 性能指标可满足相控阵激光雷达的探测需要。

基于广义惠更斯-菲涅尔原理, 采用Rytov方法推导了径向分布高斯阵列光束在非Kolmogorov湍流大气中传输时的光强闪烁指数表达式, 分析了径向半径r0、光束个数N、广义指数α及传输距离L对轴上和离轴闪烁指数的影响。结果表明: 轴上和离轴闪烁指数随着α的增加均先增大后减小, 值得注意的是不同的r0光束的闪烁指数达到极大值所对应的α略有不同, 轴上闪烁指数随着r0的增大达到极大值所对应的α呈减小趋势, 而离轴闪烁指数随着r0的增大达到极大值所对应的α呈增大趋势; 光轴附近各阵列光束的闪烁指数小于高斯光束的闪烁指数, 随着px的增大阵列光束闪烁指数将大于高斯光束闪烁指数。当r0相同时N越大闪烁指数越小, 当N相同时闪烁指数随r0的增大非单调变化, 而是存在一个极小值。

有机紫外光探测器(Organic Ultraviolet Photodetector,OUV-PD)因质量轻、柔性和成本低等优点已引起广泛关注.以m-MTDATA、NPB和Bphen分别为空穴注入层、给体和受体制备了OUV-PD.器件结构为:ITO/m-MTDATA/NPB/Bphen/LiF/Al,通过优化给受体层的厚度,实现了器件的最优性能.当NPB厚度为60nm、Bphen厚度为90nm时器件性能最佳,在光照强度为1.05mW/cm2、波长为365nm的紫外光照射下,最大响应度为131mA/W.同时,结合材料特点和器件结构讨论了工作机理.

光波导光学相控阵具有扫描角度大、驱动电压低及响应速度快等突出优点，是光学相控阵技术发展的主要方向之一。针对均匀光波导阵列的衍射场存在较强栅瓣的问题，研究了光波导相控阵阵列结构参数的设计与优化。根据对称型薄膜介质耦合理论，分析了GaAs光波导阵列单元芯层和包层参数范围。设计了3种不同稀布非均匀阵列结构，并基于最小阵元间距约束条件，利用遗传算法对非均匀阵列结构进行优化，分析了不同层数下单元间距按照随机递增分布、随机分布和子阵分布的栅瓣压缩效果。结果表明非均匀稀布型光波导阵列可有效地抑制栅瓣,其栅瓣主瓣峰值强度比可达到-10.29 dB。

Re(Ⅰ)配合物能够产生较好的自旋轨道耦合, 其内量子效率在理论上可以达到100%, 比荧光材料高3倍。因其具有相对短的激发态寿命、室温下高的磷光量子效率、较好的热稳定性和化学稳定性等优点使其被广泛关注。文章对Re(Ⅰ)配合物在有机电致发光器件中的研究进展进行了综述, 并对Re(Ⅰ)配合物分子设计与电致发光器件的发展前景进行了展望。