1 上海理工大学健康科学与工程学院，上海 200093
2 上海理工大学医用光学仪器与设备教育部重点实验室，上海 200093
3 北京大学长三角光电科学研究院，江苏 南通 226010
4 上海理工大学光学仪器与系统教育部工程中心，上海 200093
光声信号的传统检测方法是基于超声技术，这样接触式的信号探测方式增加了交叉感染的风险，不利于临床应用。采用纯光学技术的光声成像可提升检测精度和临床舒适度，具有较强的临床应用价值。设计了采用调Q Nd∶YAG脉冲激光器作为激励源的光声信号激发系统，选用双频He-Ne激光器作为探测源采集光声信号，搭建的外差干涉系统产生携带光声信号特征的拍频信号，利用I/Q正交法解调出光声信号。首先通过超声换能器模拟振动信号验证系统性能，实验结果表明光声信号探测系统能较好地还原出超声振动信号，且与水浸探头相比，振动频率的相对测量误差只有0.04%，绝对差值为0.2 kHz。然后以碳棒和离体生物组织作为样品，利用短脉冲光激励诱导光声信号，采用本系统和超声探头进行信号探测，对比分析结果显示所搭建的外差系统在检测带宽内可以实现光声表面振动波的非接触、高精度探测。
生物光学 外差干涉 光声信号 I/Q正交法 非接触式探测
合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 测量理论与精密仪器安徽省重点实验室, 合肥 230009
溶液制备的钙钛矿薄膜通常含有大量晶界, 会降低薄膜结晶质量, 导致缺陷复合, 不利于提升器件性能。因此，制备更高结晶质量的薄膜来进一步提升能量转化效率是钙钛矿太阳能电池面临的挑战。液晶分子具有强的自组装能力和形貌调节能力, 本研究引入一种向列型单分子液晶4-氰基-4′-戊基联苯(5CB)作为甲脒铅碘(CH(NH2)2PbI3, FAPbI3)钙钛矿前驱液的添加剂, 可以增大钙钛矿晶粒尺寸, 减少晶界。此外, 5CB的氰基能钝化钙钛矿晶粒表面未配位的Pb2+, 降低缺陷态密度, 从而抑制非辐射复合。经过优化, 添加0.2 mg/mL 5CB的钙钛矿太阳能电池的能量转化效率达到21.27%, 开路电压为1.086 V, 电流密度为24.17 mA/cm2, 填充因子为80.96%。本研究证明使用单分子液晶作为添加剂是提升FAPbI3钙钛矿电池性能的有效策略。
钙钛矿太阳能电池 甲脒铅碘 液晶 4-氰基-4′-戊基联苯 缺陷钝化 perovskite solar cell FAPbI3 liquid crystal 4-cyano-4′-n-pentyl-biphenly defect passivation
合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 测量理论与精密仪器安徽省重点实验室, 合肥 230009
近年来, 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池以其优异的性能和低廉的制造成本受到了广泛关注。然而, 其含有铅元素的毒性以及稳定性阻碍了进一步商业化应用。双钙钛矿材料Cs2AgBiBr6具有稳定性优异、毒性低、载流子寿命长和载流子有效质量小的优势, 是一种颇具潜力的光伏材料, 已被应用于太阳能电池并展现出良好的性能。但是Cs2AgBiBr6钙钛矿太阳能电池的光电转换效率还无法与有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池相媲美, 发展仍面临诸多挑战。本文首先介绍了Cs2AgBiBr6的晶体结构及容忍因子等结构参数; 然后介绍了溶液法、反溶剂辅助成膜法、气相法、真空辅助成膜法以及喷涂法等薄膜制备工艺的进展, 评述了各种薄膜制备工艺的优缺点; 接着从元素掺杂、添加剂工程及界面工程(界面能级匹配和界面缺陷钝化)三方面介绍了Cs2AgBiBr6钙钛矿太阳能电池的性能优化策略, 结合近年来的研究进展进行了评述; 最后指出Cs2AgBiBr6钙钛矿太阳能电池面临的挑战, 并从前驱体溶剂工程、带隙工程以及器件降解机理三方面展望了未来研究方向。
Cs2AgBiBr6 太阳能电池 光电转换效率 双钙钛矿 综述 Cs2AgBiBr6 solar cell power conversion efficiency double perovskites review
1 上海理工大学健康科学与工程学院，生物医学光学与视光学研究所，医用光学技术与仪器教育部重点实验室，上海 200093
2 上海市杨浦区市东医院眼科，上海 200438
3 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心，上海现代光学系统重点实验室，上海 200093
近视是一种常见眼病，已成为中国青少年视力下降的主要原因。近视防控是一个关系国家和民族未来的大问题，已经上升为国家战略。当前近视防控的有效手段之一就是建立屈光发育档案，并根据数据给出眼屈光度的预测。然而，目前市面上并没有一款专用于屈光发育档案数据采集的设备。笔者基于前期研究，结合干涉、波像差和图像分析等技术建立了眼屈光度与生物参数一体化测量系统，主要测量眼轴长度、角膜曲率、前房深度和屈光度等参数。使用组内标准差、测试重复性、变异系数和组内相关系数评估了实验样机测量的可重复性。通过比较实验样机和IOL Master 500的测量结果，验证了实验样机测量结果的准确性和一致性。从组内标准差和测试重复性的数值可以看出：眼生物参数和屈光度测量都有很高的重复性；眼生物参数的变异系数均低于3%，眼轴长度和角膜曲率的变异更小（≤0.256%）；组内相关系数均高于0.6。说明测量结果具有较高的一致性。实验样机与IOL Master 500测得的眼轴长度、角膜曲率、前房深度数值无显著差异（P>0.05），说明实验样机测量结果的准确性很高。这些结果表明这样的一体化设计能完成基本的眼屈光度和生物参数测量。随着技术的迭代，该系统有望成为近视防控专用的屈光档案数据采集设备，为近视防控提供必要支撑。
医用光学 近视 眼生物参数 屈光度 干涉 波像差分析 一体化
合肥工业大学 光电技术研究院 特种显示技术国家工程实验室，测量理论与精密仪器安徽省重点实验室，安徽 合肥 230009
全无机CsPbX3（X = Cl、Br、I）钙钛矿量子点具有优异的发光性能，是一种极具应用潜力的新型显示材料及激光增益介质。本文制备了发光峰位于640 nm的CsPbBr1.2I1.8红光量子点，在该量子点薄膜表面分别涂覆聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚甲基丙烯酸异丁酯（PIBMA）、聚苯乙烯（PS）3种带不同功能基团的聚合物，制备了CsPbBr1.2I1.8/PMMA、CsPbBr1.2I1.8/PIBMA、CsPbBr1.2I1.8/PS复合薄膜，研究它们的放大自发辐射性能。结果表明，聚合物钝化一方面提升了量子点的水稳定性，另一方面，PMMA和PIBMA中的CO钝化了量子点表面未配位的Pb2+，增强了量子点薄膜的光致发光强度。进一步的，在532 nm的纳秒激光泵浦下，CsPbBr1.2I1.8/PIBMA薄膜放大自发辐射阈值可低至81???? ?μJ·cm-2，稳定性也得到提升，展现了作为新型增益介质的潜力。
钙钛矿量子点 聚合物钝化 放大自发辐射 稳定性 CsPbX3 quantum dots polymer passivation amplified spontaneous emission stability
1 特种显示技术国家工程实验室, 现代显示技术省部共建国家重点实验室培育基地,合肥工业大学 光电技术研究院, 安徽 合肥 230009
2 安徽省先进功能材料与器件重点实验室, 合肥工业大学 化学与化工学院, 安徽 合肥 230009
3 特种显示技术国家工程实验室, 现代显示技术省部共建国家重点实验室培育基地,合肥工业大学 光电技术研究院, 安徽 合肥 230009,
4 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
本文探究了单体与液晶的相容性对聚合物墙表面组成的影响和表面组成对聚合物墙液晶器件光电性能的影响及其调控方法。选取与液晶相容性相差较大但表面能相近的单体, 通过表面引发聚合形成与液晶分层的聚合物薄膜, 洗去液晶后用反应离子刻蚀在聚合物表面刻蚀出不同深度。通过衰减全反射红外光谱和X射线光电子能谱仪表征不同深度的组分。最后利用掩模版制备聚合物墙液晶器件, 并探究聚合墙表面组成对其光电性能的影响。实验结果表明: 在聚合物-液晶界面处富集与液晶相容性高的聚合物组分, 并且聚合光强越低, 这种组分偏析效果越明显, 当聚合光强较低时, 聚合物表面组成中的PTFEMA组分占比为68.5%, 比高光强时的多出10.6%。聚合物墙的表面组成对液晶器件的光电性能有一定的影响, 当光强为10 mW/cm2时器件的阈值电压为 0.879 V, 而在70 mW/cm2光强时升高到1172 V。可以利用单体与液晶的相容性差异以及光强调控聚合物墙表面组成, 进而影响液晶器件的光电性能。
表面组成 表面引发 聚合物墙 光电性能 surface composition surface initiation polymer wall optoelectronic properties
1 合肥工业大学 特种显示技术国家工程实验室 先进显示技术国家重点实验室 安徽省特种显示与成像技术创新中心 光电技术研究院, 安徽 合肥230009
2 合肥工业大学 化学与化工学院, 安徽 合肥 230009
具有宽带反射特性的胆甾相液晶在众多领域有广泛的应用前景。为了拓展调控反射带隙的方法, 实现在所需波谱范围内的带隙调控, 本文通过添加紫外吸收染料, 制备了一种聚合物网络梯度分布的新型聚合物稳定胆甾相液晶器件。实验结果表明, 聚合物网络的梯度分布使液晶盒上下表面附近的聚合物网络弹性产生了显著的差异, 因此, 其电诱导的反射带隙拓宽可以改变直流电场的方向进行调谐。当液晶盒厚度为40 μm, 染料浓度为1.2%的PSCLC, 在施加12 V的直流电场时, 面向光源为正极时的反射带隙位于570~778 nm, 改变电场方向后, 反射带隙红移至598~816 nm。这项研究为宽带反射胆甾相液晶材料提供了一种新的策略, 在智能窗户、激光防护、数据存储等方面具有潜在的应用。
聚合物稳定胆甾相液晶 宽带反射 直流电场方向 反射带隙调控 PSCLC broad reflection band DC electric field direction reflective band modulation
1 中山火炬职业技术学院光电信息学院, 中山 528436
2 南京航空航天大学航天学院, 空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室, 南京 211106
3 山东大学晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
4 江苏省埃迪机电设备实业有限责任公司, 南京 211101
5 中国电子科技集团第55研究所, 南京 210016
本文系统地研究了(1-x)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PZN-PT)单晶的光学透过率与结晶取向和组分的关系, 发现四方相单晶的透过率明显大于三方相和准同型相界(MPB)。［001］方向极化的四方相PZN-12%PT单晶在0.5～5.8 μm的波段范围内, 未镀增透膜的晶片透过率约为65％; 准同型相界处PZN-8%PT单晶沿［011］方向极化的单晶透过率高于［001］和［111］方向。随着PT含量变高, 单晶带隙逐渐变小。本文中还测量不同组分单晶的折射率, 和大多数ABO3型钙钛矿结构化合物相似, PZN-PT单晶的折射率较大, 随着波长的减小其值迅速增大。晶体的色散现象明显, 拟合得出各组分晶体的色散方程。利用塞纳蒙补偿法和双光束干涉法测量了电光系数, PZN-PT单晶的电光系数较大, 在准同型相界附近其值达到极大, ［001］方向极化PZN-8%PT单晶有效电光系数为460 pm/V, 比广泛应用的铌酸锂高出20倍。四方相PZN-12%PT单晶有效电光系数为138 pm/V, 在20～80 ℃范围内其值变化不大。良好的透光性能和优异的电光性质, 使PZN-PT单晶可以满足高速低功耗电光器件的要求。
电光晶体 透过率 色散 电光系数 晶体生长 electro-optic crystal PZN-PT PZN-PT transmittance dispersion electro-optic coefficient crystal growth
1 合肥工业大学 1. 电子科学与应用物理学院
2 3. 光电技术研究院 特种显示与成像技术安徽省技术创新中心， 合肥 230009
3 合肥工业大学 2. 化学与化工学院
4 合肥工业大学 3. 光电技术研究院 特种显示与成像技术安徽省技术创新中心， 合肥 230009
偏振发光薄膜在液晶显示中有潜在的应用，可有效降低能耗。制备偏振发光薄膜的关键在于对发光材料进行有序的取向。以各向异性的CsPbBr3纳米线为发光材料，使用偏心旋涂法对其进行取向并制备偏振发光薄膜。采用荧光光谱仪测试薄膜的偏振度，使用扫描电镜观察纳米线的取向形貌。通过改变偏心旋涂的基底、纳米线分散液的浓度和溶剂组分来优化纳米线薄膜的取向，获得了良好的荧光偏振度。
钙钛矿纳米线 偏心旋涂 偏振发光 各向异性 取向 perovskite nanowires offcenter spincoating polarized emission anisotropy alignment
