中国科学院西安光学精密机械研究所光子功能材料与器件研究室，西安 710119
石英光纤传像束在医疗诊断、工业设备探伤、电力设施监测、大视场成像等领域具有重要应用。本文利用溶胶凝胶法在像元单丝间隙中引入吸收剂，解决了传像束光串扰难题。采用一次复丝工艺，制备出外径为600 μm、像元为15 000的石英光纤传像束，像元单丝直径约4.4 μm，分辨率约为113 lp/mm。结果表明，传像束无暗丝、断丝，成像清晰，无畸变，达到了商品化使用需求。
光纤传像束 石英光纤 高分辨率 复丝法 溶胶凝胶法 吸收剂 coherent fiber bundle silica fiber high resolution multiplefiber method solgel method absorbent
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室，陕西 西安 710119
2 中国科学院大学，北京 100049
为了研发用于3~5 μm波段光纤激光器的增益介质，制备了重量百分比为0～0.4%不同浓度Pr3+离子掺杂的Ge12As20.8Ga4Se63.2硒化物硫系玻璃。通过多级棒管法，重量百分比为0.2%的Pr3+离子掺杂玻璃被成功拉制成阶跃型双包层光纤，损耗最低为2.95 dB/m（位于6.58 μm处）。采用电子探针显微分析（EPMA）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热（DSC）、场发射透射电子显微镜（FE-TEM）、透射光谱和中红外荧光光谱分析了玻璃中Pr3+离子的分散性、杂质含量以及Pr3+离子引入引起的热、光学性质变化。通过玻璃的吸收和发射光谱并结合Judd-Ofelt理论，计算了Judd-Ofelt强度参数、辐射跃迁几率、荧光寿命、荧光分支比和受激发射截面。这种硒化硫系玻璃具有较高的Pr3+离子溶解度和中红外发光特性、良好的热稳定性和成纤性能，表明其具有作为中红外激光工作介质的潜力。
硫系玻璃 稀土离子 光谱学 中红外荧光 红外光纤 chalcogenide glass rare-earth ions spectroscopy mid-infrared fluorescence infrared fiber
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
利用不含有机相的简单水热法制备了Co2+：ZnS纳米晶，纳米晶具有立方闪锌矿结构，平均晶粒尺寸约为8.3 nm，在808 nm激光泵浦下具有2~5 μm波段的中红外荧光发射，中心波长位于3 400 nm和4 700 nm，分别对应Co2+离子的4T2（F）→4A1（F）和4T1（F）→4T2（F）的能级跃迁.进一步将制备的纳米晶在还原气氛下进行800℃热处理，获得立方闪锌矿和纤锌矿混合晶型的纳米晶，平均晶粒尺寸增大到22.5 nm左右，热处理后的纳米晶表面羟基含量更低，中红外荧光发射强度显著提高.该Co2+：ZnS纳米晶的制备方法简单、在制备过程中不引入有机相等荧光淬灭中心，同时证明通过后热处理过程可以进一步减少表面缺陷及羟基含量，使荧光强度得到大幅提升.
过渡金属 纳米晶 热处理 硫化物 中红外 Transition metal Nanocrystal Heat treatment Sulfide Mid-infrared 
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Transient Optics and Photonics, Xi’an Institute of Optics and Precision Mechanics, Chinese Academy of Science (CAS), Xi’an 710119, China
2 University of Chinese Academy of Sciences (CAS), Beijing 100049, China
3 State Key Laboratory of Power Systems, Department of Thermal Engineering, Tsinghua-BP Clean Energy Center, Tsinghua University, Beijing 100084, China
4 School of Science, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China
In this Letter, a miniature wearable Raman spectroscopy system is developed. A wearable fiber-optic probe is employed to help the stable and convenient collection of Raman spectra. A nonlinear partial least squares model based on a multivariate dominant factor is employed to predict the glucose level. The mean coefficients of determination are 0.99, 0.893, and 0.844 for the glucose solution, laboratory rats, and human volunteers. The results demonstrate that a miniature wearable Raman spectroscopy system is feasible to achieve the noninvasive detection of human blood glucose and has important clinical application value in disease diagnosis.
300.6450 Spectroscopy, Raman 300.6190 Spectrometers 120.4290 Nondestructive testing Chinese Optics Letters
2017, 15(8): 083001
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子学国家重点实验室，西安 710119
2 中国科学院大学，北京 100049
3 西安交通大学 理学院，西安 710049
以铊掺杂自聚焦透镜作为光谱采集透镜，设计了一种小型可穿戴式光谱采集探头，在此基础上搭建了一种小型可穿戴式血糖喇曼光谱检测系统. 利用该系统对不同浓度的葡萄糖溶液、11只实验白鼠以及10位人体志愿者进行测试.以光谱特征峰面积作为主要计算参考，以峰强度作为辅助参考进行光谱定量分析.针对不同样本分别建立基于主导因子的非线性多变量偏最小二乘模型以计算葡萄糖水平.计算结果表明葡萄糖溶液、实验白鼠以及人体的准确度分别为98.1%、89.3%和84.4%，测试准确性得到提高. 该检测系统具有体积小、成本低、喇曼信号采集稳定、使用方便等优点，能够准确实现人体血糖的无创检测并具有较好的可重复性.
喇曼光谱 光谱仪 无创检测 血液或组织成分监测 血糖 Raman spectroscopy Spectrometers Nondestructive testing Blood or tissue constituent monitoring Blood glucose
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
2 南京邮电大学材料工程学院, 江苏 南京 210003
利用水热法制备了新型氟化镧掺钕（LaF3Nd）纳米材料，其结构为六方晶型，纳米尺寸在25 nm左右；利用超声波分散技术，制备成了一系列具有不同稀土分散浓度的纳米分散液。其钕离子浓度可达到1×1020 cm-3。可见近红外透射光谱表明，对于5 mm光程的纳米分散液，其在1053 nm处的透射率大于85%，与掺钕透明陶瓷的透射率相当。荧光寿命测试结果显示，该稀土纳米材料（La0.95Nd0.05F3）在分散液中的寿命值为200 μs，与粉末相比，降低了3.8%，表明这种低荧光猝灭率、高离子浓度、高透射率的纳米分散液将是一种可用于高重复率、高功率、超短脉冲的流体激光工作物质。
材料 流体激光 纳米颗粒 高分散浓度 高透射率 低猝灭率
1 北京林业大学材料科学与技术学院, 北京 100083
2 清华大学化学系, 北京 100084
采用一维红外光谱法并结合二阶导数红外光谱法以及二维相关光谱分析技术对超声波辅助提取的落叶松树皮活性物质进行了无损快速对比分析研究。 发现落叶松树皮活性物质中的主要成分是(＋)-儿茶素、 (－)-表儿茶素为结构单元, 且以4-8位连接的二聚原花青素, 没食子酸以及vitisinol为代表的一系列聚多酚化合物; 二阶导数光谱中落叶松树皮原花青素在1 631, 1 517, 1 468 cm-1处吸收峰与原花青素标准品相比, 向低波数位移, 而1 200和1 062 cm-1处吸收峰则向高波数位移; 并且在1 643, 1 518, 819, 780, 765 cm-1处的吸收峰越强, (＋)-儿茶素含量越高; 1 518, 1 469, 1 112, 796 cm-1处的峰强则可以代表(－)-表儿茶素的含量。 二维相关红外谱显示落叶松树皮活性物质谱图对角线上出现5个自动峰: 1 385, 1 449, 1 505, 1 532, 1 628 cm-1, 以1 628 cm-1最强。 成功地为深入研究落叶松树皮活性物质结构鉴定提供了一种新的方法。
落叶松树皮 活性物质 原花青素 红外光谱 Larch bark Active substances Proanthocyanidins Fourier transform infrared spectroscopy 光谱学与光谱分析
2012, 32(7): 1810
北京林业大学材料科学与技术学院, 北京100083
以棒状纳米纤维素为模板, 采用仿生矿化的方法制备纳米纤维素/纳米羟基磷灰石复合材料。 并利用X射线衍射（XRD）、 X射线光电子能谱（XPS）、 扫描电镜能谱分析（SEM-EDAX）对仿生矿化前后纳米纤维素中碳、 氧、 钙、 磷元素的变化情况及分布状态进行了表征, 并探讨了纳米羟基磷灰石的生长机理。 结果表明纳米纤维素表面形成了纳米羟基磷灰石; 纳米纤维素的碳氧比为1.81, 仿生矿化后下降为1.54; 仿生矿化后纳米纤维素的钙磷比nCa/nP=1.70; 纳米羟基磷灰石成核是在纳米纤维素的羟基上, 并且纳米纤维素表面羟基和纳米羟基磷灰石的钙离子之间发生了配位作用。 纳米羟基磷灰石较为均一的形成在纳米纤维素的基体中。 通过原子力显微镜（AFM）图片可以看出, 直径为20 nm左右的羟基磷灰石生长在纳米纤维素的表面。
纳米羟基磷灰石 棒状纳米纤维素 仿生矿化 X射线光电子能谱 Nano-hydroxyapatite Rod-like cellulose nano-whiskers Biomimetic mineralization X-ray photoelectron spectroscopy 光谱学与光谱分析
2012, 32(5): 1418
