1 长春理工大学 理学院，吉林 长春 130022
2 中国计量科学研究院，北京 100029
为研究探测器在单色光照射下大动态范围的辐射响应度是否不变，建立了基于激光的线性测量装置，并对该装置的测量不确定度进行评价。实验根据双光路叠加法，分别采用功率和照度两种模式研究了光电探测器的线性。对于功率模式，实验测量了6个数量级光功率变化下探测器的大动态范围非线性系数；对于照度模式，将激光导入积分球输出光辐射，测量了探测器在3个量级变化下的非线性系数。实验结果表明：当激光功率模式下探测器的输出电流从0.2 mA变至0.2 nA，探测器的非线性系数全部小于±0.02%；当激光照度模式下探测器光电流从200 nA变为0.2 nA，探测器非线性系数小于±0.02%。由此可知，激光线性装置可以实现功率和照度两种模式测量，满足至少6个量级以上的测量。
辐射响应度 线性 大动态范围 radiometric responsivity linearity large-scale dynamic range
1 长春工业大学 化学工程学院, 吉林 长春 130012
2 长春理工大学 理学院, 吉林 长春 130022
因酞菁薄膜平面具有多电子共轭大π键结构, 本文采用异质诱导的方式对酞菁薄膜的生长特性进行了改善研究。采用高掺杂硅为栅极, 氧化硅为绝缘层, 生长α-四噻吩或p-六联苯薄膜为异质诱导层, 制备了酞菁铜有机薄膜晶体管。利用原子力显微镜研究薄膜生长特性, 并对比研究了2种诱导层对薄膜晶体管性能的影响。实验结果表明：α-四噻吩上生长的酞菁铜薄膜, 形貌呈片状, 而p-六联苯上生长的酞菁铜薄膜, 形貌呈针状, 均与单层酞菁铜棒状形貌不同。同时, α-四噻吩与p-六联苯薄膜上生长酞菁铜后, 两者晶体管电性能都有不同程度的提高, 均比单层酞菁铜提高了1~2个数量级, 表明α-四噻吩或p-六联苯对酞菁铜薄膜均有诱导效应, 可以获得高性能的有机薄膜晶体管。
α-四噻吩 p-六联苯薄膜 酞菁铜 有机薄膜晶体管 诱导效应 α-tetrathiophene para-hexaphenyl copper phthalocyanine organic thin film transistor induced effect
1 长春工业大学 化学工程学院， 吉林 长春 130012
2 长春理工大学 理学院， 吉林 长春 130022
3 长春工业大学 基础科学学院， 吉林 长春 130012
利用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）研究了在氧化硅衬底上生长的α-四噻吩（α-4T）薄膜的表面形貌及分子取向。在低温下，获得了大尺寸、高有序的α-4T薄膜，为横向生长模式。衬底温度35 ℃以上转为纵向生长模式。晶体结构分析发现，α-4T薄膜属于单斜晶系，分子c-轴垂直基板排列。强的衍射峰和高有序的衍射峰意味着α-4T薄膜具有高的有序性和结晶性。电性能研究发现，提高衬底温度有利于提高薄膜的迁移率，衬底温度为35 ℃时器件迁移率为3.53×10-2 cm2·V-1·s-1。但衬底温度进一步增加，迁移率反而下降，与原子力分析结果一致。低温退火可以降低器件的亚阈值陡度，从13.27 V·dec-1降低到3.83 V·dec-1，使器件的界面缺陷降低，电性能提高。
α-四噻吩 薄膜生长 分子取向 电性能 α-quaterthiophene(α-4T) film growth molecular orientation electrical performance
1 长春工业大学 化学工程学院, 吉林 长春130022
2 长春理工大学 理学院, 吉林 长春130022
由于有机太阳能电池具有成本低、易加工、可以制作在柔性衬底上等优点备受人们关注。文中采用了溶液旋涂的加工方法, 研究了基于聚3-乙基噻吩(P3HT)与富勒烯衍生物(PCBM)共混的有机聚合物体相异质结太阳能电池。在大气条件下完成了器件的制备与测试, 通过旋涂条件、质量分数、退火条件等优化提升了器件的光电特性, 获得开路电压(Voc)为0.62 V, 短路电流密度(Jsc)为14.97 mA/cm2, 填充因子(FF)为42.21%, 电池效率(PCE)为3.92%的高效聚合物体相异质结太阳能电池。因此, 通过对溶液加工条件的优化, 可以提高薄膜质量, 促进载流子传输和分离的能力。不仅可以提升有机聚合物体相异质结太阳能电池的效率, 也为推进有机太阳能电池的量产化奠定了基础。
P3HT:PCBM聚合物 体异质结 太阳能电池 溶液加工 P3HT∶PCBM polymer bulk heterojunction solar cell solution processing
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 长春 130033
2 长春理工大学 研究生部, 长春 130022
3 第二炮兵工程设计研究所, 北京 100011
4 安徽华东光电技术研究所, 芜湖 241002
研究了塑料透镜在头盔系统中的应用, 设计了全塑料(聚甲基丙烯酸甲脂-PMMA)头盔光学系统.引入衍射面, 利用其负色散性和波面任意整形特性消除系统色差及改善波前像差.图像源发出的光束在分束器附近成中间像, 可增大系统视场; 出瞳在中继透镜组中间成像, 可减小系统口径, 增大出瞳直径.该系统镜头部分重量仅为6 g, 目视系统中需重点校正的像散和垂轴色差的最大值分别为0.44 mm和20 μm, 最大畸变为2.5%; 系统最小角分辨率为0.9 mrad, 视场为40°(H)×30°(V).
塑料透镜 头盔显示器 光学设计 二元光学 Plastic lens Head mounted display Optical design Binary optics
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室，长春 130033；长春理工大学 研究生部，长春 130022
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室，长春 130033
3 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室，长春 130033；中国科学院研究生院，北京 100039
4 长春理工大学 研究生部，长春 130022
研究了塑料透镜在3D 虚拟显示头盔光学系统中的应用，设计了适用于眼镜式虚拟微显示器的全塑料(聚甲基丙烯酸甲脂－PMMA)光学系统。引入反射镜来折叠光路以缩短系统长度，引入衍射面，利用其负色散性和波面任意整形特性来消除系统色差及改善波前像差。该系统重量仅为9.8 g。目视系统中需重点校正的像散和垂轴色差的最大值分别为0.31 mm 和8.8 μm，最大畸变<7%。系统最小角分辨力为0.8 mrad，全视场为32°。
塑料透镜 光学设计 虚拟显示 头盔显示器 二元光学 plastic lens optical design virtual display head mounted display binary optics
1 南开大学,物理学院,天津,300071
2 长春理工大学,理学院,长春,130022
3 南开大学,现代光学研究所,天津,300071
应用改进的Hartmann-Shack波前传感器人眼像差仪,测量了5只5.2mm瞳孔的正常眼,向鼻侧和颞侧两个水平方向50°视场角Zernike第二级到第十级的波前像差.视场角从鼻侧和颞侧两个水平方向从0°增大到50°时,Zernike第三级波前像差的rms值平均增大2倍;Zernike第四级波前像差的rms值平均增大1.8倍;Zernike第五级到第十级波前像差的rms值平均增大1.7～1.3倍.
Hartmann-Shack波前传感器 人眼波前像差 大视场像差
1 中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209
2 南开大学、天津大学联合研究院,南开大学现代光学研究所,天津,300071
3 长春理工大学,吉林,长春,130022
视觉系统的光学调制传递函数( MTF ),通常采用以大脑知觉为基准,对客观物理刺激进行主观评价的心理物理方法来测量.利用哈特曼-夏克波前传感器测量视觉系统的波像差,再由波像差和瞳函数的自相关,即可得出视觉系统的MTF.与心理物理方法相比,该方法不受被测试者情绪和心理状态的影响,并克服了测量过程繁琐的缺陷,具有客观、简便、快捷的特点,测量的全过程仅需3分钟.
视觉系统 调制传递函数 哈特曼-夏克波前传感器
1 南开大学、天津大学联合研究院,南开大学现代光学研究所,天津,300071
2 长春理工大学,长春,130022
3 中国科学院成都光电技术研究所,成都,610209
在研究了SVGA1薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)的位相调制特性的基础上,用它作为眼波像差的矫正器件,在用哈特曼-夏克波前传感器的眼像差测量系统中对眼波像差进行了成功的矫正.对于5.2 mm的瞳孔,矫正后人眼波像差的PV值降低了3倍多,并接近瑞利判据的像差容限.对系统的光学传递函数(MTF)的分析说明,经波像差矫正后眼的空间分辨率由17 c/deg提高到38 c/deg.
液晶显示器 人眼波像差 自适应光学波前矫正
本文计算模拟了被动锁模涨落脉冲集在锁模线性阶段的发展过程.研究了激光器腔长、线性损耗、染料浓度、泵浦速率以及激光在增益介质和染料处的光束截面比对涨落脉冲数、脉宽和第二阈值的影响.实验测得涨落脉冲数和第二阈值与理论预示的符合较好.
被动锁模 涨落 第二阈值
