为了探究激光在自由高空湍流大气中传输的短曝光光斑特性,在云南高美古3200m的高海拔地区,选择远离下垫面的地势条件,开展了532nm固体激光1,2,3,4, 4.7km大气传输光斑成像探测实验。利用4000frame/s采样速率下的短曝光光斑数据,定性地描述了湍流大气中短曝光远场激光光斑的网纹状形态结构以及零星亮点的移动、消散和重构过程,并对激光光斑灰度值进行了定量的统计分析。结果表明:利用二维的光斑图像数据,可以较为方便地获得光强闪烁的孔径平均因子和理想的点闪烁指数,进而得到包括湍流强度和湍流内尺度在内的关键光学湍流参数;同时,也可对激光闪烁频谱、截止频率以及光斑的空间相关特性进行定量的判断。相关数据有助于研究高原或高空长程传输条件下的激光能量在目标靶面上的空间分布及其时间变化特性,为研究激光长程大气传输后光电系统的变化提供了一定的参考。

光学合成孔径成像系统中光学传递函数的频率响应下降,会不可避免地导致成像模糊,因此通常需要借助维纳滤波或盲解卷积算法来实现图像复原,最终获得清晰的高分辨率图像。提出一种基于U型卷积神经网络的深度学习框架,通过MATLAB软件构建数据集,以对网络进行训练,并将所训练的U型网络与盲解卷积算法的图像复原效果进行对比。数值仿真结果表明,在弱噪声条件下,U型网络在基于光学合成孔径成像系统的图像复原中展现出较强的复原能力以及一定的泛化能力和通用性,能够实现图像的快速盲复原,因而具有潜在的应用前景。

有机-无机金属卤化物钙钛矿材料具有可溶液加工性、良好色纯度和发光波长易调节等优点,易于制备低成本高分辨率的发光显示器件。研究了包含甲基胺(MA +)和乙基胺(EA +)的混合阳离子钙钛矿材料,其发光波长可以通过改变MA +和EA +的比例进行调节。混合EA +可以显著降低材料缺陷态密度,提高发光量子产率和光稳定性。采用该材料制备的绿光器件的最大外量子效率为7.7%,功率效率为25.1 lm·W -1,分别为MAPbBr3器件的1.9倍和1.7倍,器件稳定性有一定程度的提高。

有机-无机杂化钙钛矿作为激光的增益介质时, 存在室温时纳秒脉冲或连续激光作用下的光泵浦器件不稳定、难以实现电泵浦激光等问题.通过将金纳米粒子水溶液和PEDOT∶PSS溶液共混的方法, 将20 nm尺寸的金纳米粒子掺杂至光泵浦平面波导器件的界面层PEDOT∶PSS中, 掺杂了金纳米粒子的平面波导器件(以CH3NH3PbBr3为增益介质)的放大自发辐射绝对强度相对于没掺杂金纳米粒子的器件提升了5.5倍.实验结果表明, 金纳米粒子的引入, 一方面提升了CH3NH3PbBr3薄膜的吸收, 增加了粒子反转数目, 另一方面加快了激发态激子的辐射跃迁速率.仿真分析表明, 金纳米粒子的近场和远场复合表面等离激元可有效耦合增益介质光吸收/发射主区域, 从而提高了平面波导器件的放大自发辐射性能.研究结果可为高效泵浦激光的实现提供参考.

有机-无机杂化钙钛矿材料在钙钛矿发光二极管(PeLEDs)和激光器等光电器件中得到了新的应用,如何进一步提高钙钛矿薄膜的发光效率是目前的研究热点。将20 nm粒径的金纳米粒子(Au NPs)掺杂至界面层PEDOT∶PSS中,可使以甲胺铅溴盐(CH₃NH₃PbBr₃)薄膜为发光层的荧光强度提升了2.7倍。研究表明,Au NPs的引入有效增强了CH₃NH₃PbBr₃薄膜的吸收,并提高了激子的辐射跃迁速率。同时,结合光学仿真进行分析,发现Au NPs的近场和远场表面等离激元均与钙钛矿薄膜吸收/发射区域有效耦合,从而最大程度地提高发光效率。提出利用Au NPs的近场和远场复合表面等离激元效应可最大程度地提高钙钛矿薄膜的荧光发射效率,该研究对制备高效率PeLEDs和激光器等提供了重要的理论指导和技术支持。