1 吉林大学白求恩第一医院核医学科，吉林 长春 130021
2 空军航空大学航空基础学院，吉林 长春 130022
3 空军航空大学作战勤务学院，吉林 长春 130022
4 吉林大学原子与分子物理研究所，吉林 长春 130012
针对飞秒脉冲激光诱导击穿光谱（fs-LIBS）中Al靶温度对AlO分子光谱的影响进行了实验研究。通过测量AlO分子的光谱强度和振动温度，发现Al靶温度对fs-LIBS技术中AlO分子的光谱特性有显著的影响。研究结果表明，提高靶材温度能有效增强fs-LIBS中AlO分子的光谱信号强度，并提高分子的振动温度和寿命。此外，时间分辨光谱分析结果还揭示出在高Al靶温度条件下，AlO分子的辐射寿命较长，光谱信号强度较强。这意味着在高温下，分子能够停留更长的时间，增加了光谱信号的持续时间。通过调控飞秒激光能量和靶材温度，可以获得更强的分子发射和光谱信号，从而实现更高的灵敏度和准确性。研究结果为fs-LIBS技术中样品温度对分子光谱的调控机制研究提供了实验数据。
光谱学 激光诱导击穿光谱 飞秒激光 分子光谱 样品温度 AlO
1 之江实验室，浙江 杭州 311121
2 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800
3 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
采用真空高温固相反应烧结技术制备了Ce∶Y3Al5O12（掺杂原子数分数为0.2%）与Al2O3复合相荧光陶瓷（简称Ce∶YAG-Al2O3），采用蓝光发光二极管（LED）芯片，以透射模式激发，系统研究了退火处理对荧光陶瓷发光性能的影响以及不同厚度与不同表面粗糙度的荧光陶瓷的发光性能的变化规律。结果表明，退火处理可明显改善荧光陶瓷的发光性能，且在相同激发条件下，随着荧光陶瓷厚度的增加，透射蓝光与荧光陶瓷所发出的黄绿荧光的强度比下降，色温降低，发光效率升高。陶瓷表面粗糙度的增加可明显提高荧光陶瓷的发光效率。对于同一荧光陶瓷样品，蓝光入射面的粗糙度小，光出射面的粗糙度大，有利于降低荧光陶瓷的色温，提高其发光效率。
1 福建师范大学光电与信息工程学院，医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建省光子技术重点实验室，福建 福州 350117
2 福建省妇幼保健院辅助生殖中心，福建 福州 350001
全球成年男性的精子质量呈明显下降趋势。精子质量下降与男性不育虽并非线性关系，但显然与低生育力密切相关。辅助生殖技术针对不育男性精子水平低、形态和运动活力异常等常见问题，通过评估和筛选优质精子，提供了解决男性不育问题的主要技术方案。现有临床研究局限于精子形貌和活力等特征参数的筛选，缺乏针对精子DNA损伤情况的无损评筛手段。本文首先介绍了精子无损评筛技术在辅助生殖领域男科的应用需求以及显微拉曼光谱技术的基本原理，继而对基于拉曼光谱技术的精子研究进行了综述，综合分析探讨了精子的拉曼光谱检测和光谱特征，聚焦精子DNA损伤的拉曼光谱响应问题，最后讨论和展望了精子无损评筛技术的发展前景。
医用光学 拉曼光谱 精子 DNA损伤 评估筛选 统计分析 中国激光
2023, 50(15): 1507202
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
2 湖州学院 电子与信息系，浙江 湖州 313000
3 复旦大学 光电研究院，上海 200433
4 国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院，浙江 杭州 310024
亚波长薄膜堆栈超构材料，作为超构材料领域一个特殊的组成部分，因其具有亚波长厚度、无需复杂光刻加工以及可低成本大面积制备等诸多优点，吸引了人们越来越多的关注。本文聚焦回顾近些年亚波长薄膜堆栈超构材料相关研究进展，首先简要回顾了多层薄膜堆栈体系的基础理论研究方法，侧重介绍了亚波长薄膜堆栈超构材料的新理论新设计；接着，着重介绍了基于亚波长薄膜堆栈超构材料的若干典型应用，具体包括结构色调控、光致发光增强、窄带红外光源、红外伪装以及其他一些有趣应用；最后，探讨并展望了亚波长薄膜堆栈超构材料领域未来的发展方向以及其可能遇到的问题挑战。
超构材料 亚波长 薄膜堆栈 光学器件 metamaterials subwavelength thin-film stacks optical devices
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室, 上海 200083
2 湖州学院 电子与信息系, 浙江 湖州 313000
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院, 浙江 杭州 310024
5 同济大学 物理科学与工程学院, 上海 200092
近年来, 利用金属纳米结构表面等离激元共振提高半导体材料的发光效率取得了重要进展, 但是相关结构体系面临着加工技术复杂、重复性差等缺点。本文报道了一种新型超薄、大面积、共振可调的平面双层纳米媒质用于增强量子点发光, 其结构由深亚波长厚度、高吸收率特性的氧化铜(CuO)薄膜和金(Au)薄膜构成。实验结果显示, 通过改变CuO薄膜厚度可以灵活调节CuO/Au双层堆栈结构的反射光谱, 以其为基底旋涂CsPbBr3钙钛矿量子点后与裸石英旋涂CsPbBr3量子点参考样品相比实现了最大7倍的荧光发光增强。理论分析表明, 荧光增强效应与强光学非对称法布里-珀罗薄膜干涉引起的高效光吸收和局域场增强导致的自发辐射速率加快相关。
荧光增强 CsPbBr3量子点 深亚波长 F-P干涉 自发辐射速率 photoluminescence enhancement CsPbBr3 quantum dots deep-subwavelength F-P interference spontaneous emission rate
1 空军航空大学 航空基础学院，吉林 长春 130022
2 空军航空大学 作战勤务学院，吉林 长春 130022
3 吉林大学第一医院 核医学科，吉林 长春 130021
4 吉林大学 原子与分子物理研究所，吉林 长春 130012
升高样品温度和采用空间约束能提高激光诱导击穿光谱的信号强度，两种技术的结合可以进一步提高激光诱导击穿光谱的光谱强度。本文在空气环境中研究了升高样品温度和空间约束效应两种方法相结合对激光诱导击穿光谱的影响，测量了激光诱导铝等离子体的时间分辨光谱。实验结果表明：升高样品温度能增加激光诱导击穿光谱的信号强度，高温样品能耦合更多的激光能量；当圆柱形腔被用于约束等离子体时，信号强度得到了进一步提高。两个实验条件的结合对于激光诱导击穿光谱信号增强的效果明显强于单独升高样品温度或者单独采用空间约束的增强效果。单一200 °C高温下样品的Al(I) 396.2 nm线强度增加了1.4倍；单一空间约束条件下的Al(I) 396.2 nm线强度增加了1.3倍；而在200 °C和空间约束的组合条件下，Al(I) 396.2 nm线强度增加了2.1倍。这个结合效应增强效果产生主要由于激光照射高温样品产生更强的冲击波，从而能更有效地压缩高温下产生的更大尺寸的等离子体羽，进一步提高了激光诱导击穿光谱的强度。
激光诱导击穿光谱 样品温度 空间约束 光谱增强 等离子体 laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) sample temperature spatial confinement spectral enhancement plasma
1 空军航空大学航空基础学院, 吉林 长春 130022
2 空军航空大学作战勤务学院, 吉林 长春 130022
3 吉林大学第一医院核医学科, 吉林 长春 130021
4 吉林大学原子与分子物理研究所, 吉林 长春 130012
激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种快速、实时的元素成分分析技术。为了提高LIBS的灵敏度,人们已经提出多种方法来提高LIBS的光谱强度。本文采用飞秒脉冲激光烧蚀黄铜产生LIBS,对比了圆偏振和线偏振下LIBS光谱的强度,结果发现圆偏振下的光谱强度比线偏振下的强,光谱强度大约提高了15%。采用飞秒激光照射金属时,金属内部的自由电子吸收光子的能量。在线偏振飞秒激光场中,电子在脉冲的每个光学周期中经历交替的加速和减速;而圆偏振飞秒激光可以连续加速电子,因此电子可以获得更高的能量,这使得圆偏振飞秒激光产生的光谱强度不同于线偏振飞秒激光产生的光谱强度,圆偏振激光有助于改善飞秒LIBS信号的强度。
光谱学 激光诱导击穿光谱 飞秒激光 圆偏振 光谱增强
