1 北京理工大学光电学院，北京 100081
2 中芯热成科技（北京）有限责任公司，北京 100176
3 中国计量科学研究院，北京 100029
红外探测及成像具有广泛用途，在红外制导、夜视侦察、安防监控及危化品探测等方面发挥了重要作用。现有红外成像焦平面大多由碲镉汞、二类超晶格、锑化铟等块体半导体材料制成，通过倒装键合的方法实现块体材料与硅基读出电路的信号传输。倒装键合对准困难、操作复杂、对设备依赖性较强，难以满足焦平面阵列规模不断增加和像元尺寸不断减小的制备需求。为解决红外焦平面阵列规模提升的瓶颈，采用碲化汞胶体量子点，通过液相旋涂的方法，突破倒装键合限制，实现硅基读出电路直接片上集成。所制备焦平面阵列规模达1280×1024，像元间距为15 µm，80 K工作温度下探测截止波长为4.8 µm，响应非均匀性为9%，有效像元率为99.96%，最低噪声等效温差达30 mK，展现了良好的成像性能。
焦平面阵列成像 胶体量子点 百万像素 捕获型探测器 激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211027
1 山东中医药大学中医学院, 济南 250014
2 山东中医药大学中医学院, 济南 250014山东省中医经典名方协同创新中心, 济南 250355
3 山东中医药大学附属医院, 济南 250014
2型糖尿病(T2DM)主要由胰岛β细胞的胰岛素分泌缺陷和胰岛素抵抗引起。棕榈酸作为人体内最丰富的游离脂肪酸之一, 其体内含量过高易造成脂代谢紊乱, 诱导胰岛β细胞功能障碍及胰岛素抵抗。这与T2DM的发生发展密切相关, 但具体机制尚未完全明确。棕榈酸诱导胰岛β细胞发生的氧化应激和内质网应激(ERS)是影响胰岛β细胞功能以及破坏胰岛素信号传导的关键应激途径。棕榈酸通过增加线粒体氧化、二酰基甘油-蛋白质激酶C-还原型辅酶Ⅱ途径、改变线粒体呼吸链正常功能和炎症刺激加重氧化应激, 通过影响内质网折叠能力、破坏胞内蛋白运输途径、上调未折叠蛋白反应相关转录因子、棕榈酰化、降解羧肽酶E和减少内质网中Ca2+促进ERS, 加剧胰岛β细胞功能障碍和凋亡, 最终导致T2DM的发生与发展。本文综述了棕榈酸与胰岛β细胞内氧化应激和ERS的关联性, 介绍了蛋白激酶R抑制剂、人参皂苷Rg1和三黄汤等具有潜力的中、西医靶向干预药物, 为T2DM的临床治疗提供新思路。
胰岛β细胞 2型糖尿病 棕榈酸 氧化应激 内质网应激 islet β cell type 2 diabetes mellitus palmitic acid oxidative stress endoplasmic reticulum stress
1 北京理工大学 光电学院，北京市混合现实与先进显示技术工程研究中心，北京 100081
2 重庆京东方显示技术有限公司，重庆 400714
3 北京京东方显示技术有限公司，北京 101520
随着显示技术的不断发展，对高性能、高稳定性的薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT）的需求日趋增加，通过结晶改善薄膜晶体管性能的方法受到大量关注。当前，铟镓锌氧化物（IGZO）材料由于具有迁移率高、柔性好、透明度高等优势，被广泛用于薄膜晶体管的沟道中，而改善IGZO沟道层的结晶形态也成为研究热点。本文总结了晶态IGZO薄膜晶体管器件的研究进展，详细介绍了IGZO系化合物的晶体结构，重点阐述了单晶、c轴取向结晶、六方多晶型、尖晶石型、纳米晶型和原生结晶型IGZO的结构和各晶态IGZO薄膜晶体管的制备方法、器件性能和稳定性，深入分析其微观结构，总结物理特性，阐述不同晶系结构的结晶机理，建立不同晶体结构与电学特性的关系，最后对晶态IGZO薄膜晶体管的发展进行展望。
晶态IGZO薄膜 薄膜晶体管 晶体结构 研究进展 crystalline IGZO film thin film transistor crystal structure research progress 红外与激光工程
2023, 52(7): 20230377
研究对象是偏移正交幅度调制的相干光正交频分复用通信（CO-OFDM-OQAM）系统的信道估计方法。为了减少训练序列所占用的频谱资源，进一步提升频谱效率，为偏振复用CO-OFDM-OQAM系统提出了一种新的频域信道估计方法。该方法利用偏振复用系统的解调原理和固有虚部干扰系数的对称性规律设计全负载型实值导频方案，结合插值法，将每个偏振态上训练序列需要占用的频域符号个数降低为4。此外，该方法的另一个优势是具有更好的功率峰均比。搭建了偏振复用CO-OFDM-OQAM系统的数值仿真平台，在背靠背（BtB）、100 km和200 km光纤传输3种场景下对所提方法的频谱效率、功率峰均比和信道估计性能进行了验证。获得的结果证实所提方法能够提高频谱效率，而且功率峰均比更加优良。
正交频分复用 偏振复用 信道估计 光通信系统 光学学报
2023, 43(13): 1306003
1 山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室，山东 济南 250061
2 山东大学机械工程国家级实验教学示范中心，山东 济南 250061
为了对机器设备损毁字符的标识码信息进行显现复原，提出一种正交励磁的损毁字符磁光成像复原识别方法。在研究钢材基体字符对磁场传导的影响机理的基础上，设计能分时正交励磁的环形电磁铁模型，并且通过仿真分析验证了该模型的正确性。采用局部直方图均衡化法对通过正交励磁获得的字符磁光图像进行增强，以突出字符的笔划特征；设计像素级显著值加权平均的融合算法，实现了正交励磁获得的所有方向上笔划特征的融合。设计实验系统，获得正交方向励磁的磁光图像，并对算法的效果进行实验测试。结果表明：局部直方图均衡化增强的磁光图像字符笔划对比度大，分辨率高，算法的增强效果理想；像素级显著值加权融合算法对字符磁光图像进行融合时，可以全方位、高效率提取字符图像的所有方向特征，且融合后图像清晰度高。所提正交励磁的损毁字符磁光成像复原方法能有效复原损毁严重、笔划复杂的字符。
磁光成像 正交励磁 局部直方图均衡化 像素级显著值 激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1011003
西北工业大学 凝固技术国家重点实验室, 纤维增强轻质复合材料陕西省重点实验室, 西安 710072
低密度C/C多孔体的结构与性能调控是制备具有优异摩擦磨损性能的C/C-SiC复合材料的关键。本研究采用化学气相渗积法制备了C/C多孔体, 并对其进行2100 ℃高温热处理, 再通过反应熔渗法制备了C/C-SiC复合材料, 研究了C/C多孔体高温热处理对C/C-SiC复合材料微观结构、导热性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明, 经2100 ℃热处理的C/C多孔体孔隙率和石墨化程度增加, 用其制备的C/C-SiC复合材料比C/C多孔体未经热处理的密度更大(2.22 g/cm3), 孔隙率由5.1%降低至3.4%, SiC陶瓷相含量比热处理前提高11.9%。石墨化程度越高，声子的平均自由程越大, 因此其室温的导热率提升到3.1倍, 1200 ℃导热率提升到1.2倍。经过热处理的热解炭更软, 摩擦面易形成连续且稳定的摩擦膜, 因此摩擦系数更稳定, 并且在测试载荷为3、6和9 N下磨损率均显著降低, 下降幅度达到47.8%、41.9%和11.7%, 平均摩擦系数分别为0.47、0.38和0.39。综上所述, 对C/C多孔体进行高温热处理可使C/C-SiC复合材料的导热性能提升, 更耐磨并且表现出更稳定的摩擦系数。
C/C-SiC复合材料 高温热处理 导热率 摩擦 耐磨 C/C-SiC composites high temperature treatment thermal conductivity friction wear resistance
针对基于交错正交幅度调制的相干光滤波器组多载波(CO-FBMC-OQAM)通信系统的信道均衡问题, 提出了一种基于人工神经网络(CD-net)的信道均衡方法。CD-net融合了卷积神经网络和深度神经网络的优点, 能够完成CO-FBMC-OQAM通信系统的信道均衡任务。在CD-net中, 卷积神经网络模块首先对接收端畸变信号进行特征提取, 再由深度神经网络模块完成信号解调和信道均衡, 并恢复出原始信息。数值仿真结果表明: 与传统信道均衡方法相比, CD-net方法在误码率性能方面具有更大的优势, 能够较好地解决CO-FBMC-OQAM系统的信道失真问题。
光通信 滤波器组多载波 神经网络 信道均衡 optical communication, filter bank multicarrier, n
针对传统矩阵束算法在低信噪比条件下,估计全极点模型参数时存在计算数值不稳定、极点估计精度不高的缺点,提出先对回波信号引入Hankel矩阵以去信号相干性, 然后利用改进的TLS-ESPRIT算法估计多频带信号极点, 再利用基于Hankel矩阵改进的TLS-ESPRIT替代传统的矩阵束求全频带全极点模型参数, 以提高融合信号的精度。最终的仿真及实测数据结果显示, 所提算法提高了多频带信号在低信噪比下的融合性能。
多频带信号 全极点模型 改进的TLS-ESPRIT 非相干量估计 Hankel矩阵 multiband signals all-pole model improved TLS-ESPRIT non-coherent quantity estimation Hankel matrix
河南理工大学能源科学与工程学院, 河南 焦作 454000
为了探究酸化预处理对煤的可抽提物组成及大分子结构的影响, 采用HCl、 HF对山西古交焦煤进行酸化脱矿物处理, 并选取不同浓度的四氢呋喃(THF)对原煤(RC)及酸化煤(DC)进行溶剂抽提实验, 借助色谱-质谱(GC-MS)、 傅里叶红外光谱(FTIR)等现代技术手段, 对比分析了原煤、 酸化煤的抽提物组成及抽余物的主要官能团和结构参数的差异。 研究表明: 随着溶剂浓度的增加, 原煤和酸化煤的抽提率都有增大的趋势, 酸化后, 煤中矿物质显著减少, 溶剂可渗性增大, 抽提率明显增大, 但酸化预处理对高浓度THF抽提率的增加效应不明显, 原因在于高浓度THF溶剂已经能较大限度地抽提出焦煤中的可溶离组分, 酸化预处理对可溶离组分的促进作用相对较弱, 所以随着溶剂浓度的增高, 原煤及酸化煤的抽提率差异呈现减小的趋势; 酸化预处理后, 煤样的富氢程度参数(I1)值明显减小, 比原煤小了0.61, 随着THF浓度的增高, 原煤的I1值先减小后增大, 而酸化煤的I1值先增大再减小, 二者呈现完全相反的趋势; 芳构化程度参数(I2)和富氧程度参数(I3)明显增大, 其中I2值是原煤的2倍, I3值为11.82, 几乎是原煤的3倍, 且原煤经不同浓度THF抽提后, 含氧指数I3值表现出先增大后减小的特征, 酸化煤表现出减小的特征; 脂肪结构参数(I4)明显减小, 仅为原煤的8%, 其抽余物的I4值均远远低于原煤抽余物; 酸化煤抽提物中杂原子化合物的相对含量极大减少, 降低幅度范围为83.14%~89.64%, 脂肪烃相对含量显著增大, 是原煤抽提物中脂肪烃含量的5~26倍, 主要包括二十烷、 二十二烷、 二十三烷等直链烃, 其中C19—C23占抽提物总成分的79.17%; 芳香类物质未见于抽提物中, 原煤中也仅见于100%THF抽提物中, 相对含量变化不大。 研究认为, 酸化预处理对煤中的脂肪结构和含氧化合物影响较大, 对芳香结构的影响相对较小。
酸化预处理 煤结构 Pickling treatment Coal structure FTIR GC-MS FTIR GC-MS 
