电子科技大学光电科学与工程学院，四川 成都 611731
针对稀土晶体红外激光器的模式选择和波长控制问题，提出了一种基于光栅耦合的两面镜谐振腔。利用光栅周期性表面的高反射率、频率选择性和角度调谐性质实现了掺铒钇钪镓石榴石晶体（Er∶YSGG）的单一激光模式输出和波长控制。实验结果表明，当光栅角度在21.1°~21.6°范围变化时，Er∶YSGG激光器输出单一模式，波长从2796.8 nm切换到2824.4 nm，输出功率为4.3 mW。该光栅两面镜腔为稀土晶体红外激光器的单模输出提供了一种简易且有效的技术方案。
激光器 稀土晶体 波长切换 光栅谐振腔 激光与光电子学进展
2023, 60(5): 0514003
广东工业大学计算机学院, 广东 广州 510006
许多太赫兹光谱物质识别方法依靠寻找该物质在太赫兹波段范围内不同光谱表现出的不同特征来识别特定物质。 吸收峰提取法是常用的光谱特征提取算法, 但当光谱无明显特征吸收峰或峰位、 峰值相近或难以识别时, 难以利用吸收峰特征辨别物质。 将机器学习和统计学习技术用于太赫兹光谱的识别中虽减少了吸收峰的干扰, 但常常需要人为定义特征而导致分类误差。 深度学习法能自动提取特征, 但在识别前往往需要进行复杂的预处理操作, 并且在特征提取的过程中容易丢失部分特征从而导致分类误差。 针对以上问题, 提出了一种基于小波系数图和卷积神经网络的太赫兹光谱识别方法。 利用太赫兹光谱信号进行小波变换时, 由于小波系数矩阵的每一行系数与原始光谱信号存在着对应关系, 因此将太赫兹光谱的吸收系数通过小波变换在频率域上展开, 能得到不同的二维的频率-尺度分布图, 又称小波系数图。 然后构造一个卷积神经网络(CNN)对小波系数图进行分类, 可得到太赫兹光谱物质的分类结果。 为了验证所提出算法的有效性, 将三组小波系数图数据与原始光谱数据分别输入CNN、 Support Vector Machin (SVM)、 Multilayer Perceptron (MLP)三种不同的分类器作对比, 从实验结果可以发现本文算法在三组数据中的识别率均达到了100%, 说明相比于传统方法, 本文方法能准确分类没有明显特征吸收峰的光谱, 证明了使用卷积神经网络识别小波系数图的有效性。 为了体现本文算法的优势, 与小波脊线寻峰识别算法作对比, 实验结果表明本文算法几乎不受峰频、 峰位、 峰值的影响, 无论是识别不存在吸收峰的淀粉, 还是识别相似度高的蔗糖和葡萄糖, 都具有较高的识别率, 分类准确率达97.62%, 证明了所提算法的优越性。 该算法为太赫兹光谱数据识别提供了一种新思路, 同时也可以推广运用到其他谱图物质的识别中。
太赫兹光谱 小波系数图 特征提取 物质分类 Terahertz spectrum Wavelet coefficient map Feature extraction Material classification 光谱学与光谱分析
2021, 41(12): 3665
1 云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室，云南昆明 650500
2 南昌航空大学江西省光电检测技术工程实验室，江西南昌 330063
空穴注入层 (HIL)在量子点发光二极管 (QLEDs)中有重要作用。使用低温溶液法制作了 MoOx纳米颗粒，将其在氧化铟锡( ITO)玻璃上旋涂成膜后使用不同温度进行退火处理，并作为空穴注入层进行量子点发光二极管的制作。实验结果表明，氧化钼薄膜有着与 ITO玻璃阳极和 Poly-TPD空穴传输层匹配的能级，可用作量子点发光二极管的空穴注入层，而使用经 100 ℃退火处理后的 MoOx薄膜作为空穴注入层的器件性能最佳：器件启亮电压为 2.5 V，最高外量子效率为 11.6%，在偏压为10 V时，器件的最高亮度达到 27 100 cd/m2。
氧化钼 低温溶液法 量子点 纳米颗粒 发光二极管 molybdenum oxide low -temperature solution synthesis quantum dot nanoparticles Light Emitting Diodes 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(3): 519
1 南昌航空大学测试与光电工程学院, 江西 南昌 330063
2 厦门理工学院材料科学与工程学院福建省功能材料及应用重点实验室, 福建 厦门 361024
针对量子点发光二极管空穴传输层和电子传输层的迁移率差异而导致的电荷不平衡问题,将具有最低未占分子轨道高能级的有机聚合物Spiro-OMeTAD薄膜放置在空穴传输层与量子点发光层之间,阻挡过剩电子由量子点发光层向空穴传输层的传输,促进器件的电荷平衡,制备出一种高效的新型绿色量子点发光二极管。结果表明:相比于传统器件,新型绿色量子点发光二极管器件的外部量子效率提升了87%,达到11.87%,亮度提升了106%,达到53055 cd/m
2;阻挡过剩电子的传输可以显著改善器件中的电荷不平衡现象。
光学器件 发光二极管 薄膜 发光
描述了基于同相正交硅基光调制器的自动偏置电压控制算法理论及实现方案。首先比较了硅基光调制器与传统铌酸锂调制器的调制特性,结合同相正交硅基光调制器模型推导出了调制器输出光信号与电场信号的函数关系式,根据此关系式提出了一种基于正弦dither信号注入调制器偏置工作点并解析调制器内置低带宽监控光电二极管反馈信号频域参数的控制方案,并通过数值仿真验证方案的可行性;然后搭建自动偏置电压控制算法的测试平台,通过测试平台得出不同偏置电压条件下I(in-phase)路、Q(quadrature-phase)路与Phase(outer-phase)路调制器内置监控光电二极管的反馈信号波形,并将测试结果与仿真数据进行对比,对比结果验证了本研究假定的同相正交硅基光调制器光电传递函数模型的准确性;最后测试了128 Gb/s双偏振正交相移键控调制格式下偏置电压控制算法的精度,并通过矢量幅度误差指标得到算法所引入的光信噪比代价。
光通信 自动偏置电压控制技术 正交调制 硅基光调制器 双偏振正交相移键控 光器件
1 上海电力学院 数理学院, 上海 200090
2 嘉兴学院 数理与信息工程学院, 浙江 嘉兴 314001
3 上海大学-索朗光伏材料与器件R&D联合实验室, 上海 200444
传统制备P型硅基太阳能电池的方法被应用到N型硅片上, 成功制备出n+np+结构的N型硅基太阳能电池。在制备过程中利用补偿法形成np+背结, 无需保护背面。最高效率为13.1%(Voc=0.58 V, Jsc=31.2 mA/cm2, FF=72.4%)。
N型硅 太阳能电池 背结 丝网印刷 N type silicon solar cell back junction screen printing
1 南京航空航天大学自动化学院, 江苏 南京 210016
2 南昌航空大学无损检测教育部重点实验室, 江西 南昌 330063
提出一种制作凹形聚二甲基硅氧烷(PDMS)微透镜阵列的方法。用数字微镜器件(DMD)代替物理掩模，建立数字灰阶无掩模光刻系统，在光刻胶上制作正方形基底凸形微透镜阵列，以此阵列为母板，采用复制方法，制作了高填充因子的正方形基底凹形PDMS微透镜阵列。实验和测试结果表明：数字灰阶无掩模光刻系统制作的微透镜阵列表面光滑，形貌良好；复制的PDMS微透镜阵列边缘清晰，表面光滑，焦面光斑光强均匀。为制作凹形微透镜阵列提供了一条制作简单、效率高、成本低、可大规模制作的新途径。
光学器件 微光学元件 凹形微透镜阵列 数字灰阶无掩模光刻 模型复制技术 聚二甲基硅氧烷
1 南昌航空大学 无损检测技术教育部重点实验室, 南昌 330063
2 深圳华高光电科技有限公司, 广东 深圳 518000
为满足LED光源在照明领域的需求, LED封装技术需要解决光源稳定性和出光效率两大问题。在分析传统LED封装技术的基础上, 提出一种新型的封装方式——多反光杯LED封装, 即在传统LED基板上设计并制作多个光学反光杯, 并将LED芯片封装在这些反光杯中。研究发现采用该封装方式, 不仅使得光源具有良好的稳定性, 而且可以保持较高的出光效率。该封装方式具有设计灵活以及使用方便的特点。
光学反光杯 LED基板 稳定性 出光效率 封装 optical reflector cup LED board stability luminous efficiency package
1 南昌航空大学 无损检测教育部重点实验室，南昌 330063
2 南京航空航天大学 自动化学院，南京 210016
提出在LED多芯片平面封装表面添加微透镜阵列，以提高取光效率。仿真分析了微透镜阵列的半径、间距和排列方式等对取光效率的影响。分析结果表明，通过在封装平面添加微透镜阵列，可以极大地提高取光效率，微透镜的填充因子是影响取光效率大小的关键因素，填充因子越大，则其取光效率越高;微透镜的排列方式对出射光强的分布也会产生影响。
多芯片封装 取光效率 微透镜阵列 LED LED multichips LED array package light extraction efficiency microlens array
1 南京航空航天大学自动化学院， 江苏 南京 210016
2 南昌航空大学测试与光电工程学院， 江西 南昌 330063
3 华中科技大学光电子科学与工程学院， 武汉光电国家实验室， 湖北 武汉 430074
利用时域有限差分方法，对非线性光学聚合物SU-8环氧树脂在激光作用下，其折射率会升高的过程进行了数值模拟与分析，得到SU-8薄膜与激光作用一定时间之后，其内部折射率的分布。分别对表面是平面及表面带有微透镜的SU-8薄膜进行了模拟。结果表明，利用折射率升高引起的自聚焦效应，可以在SU-8薄膜内自写入波导；写入的波导以自聚焦焦点为分界点，分为锥形波导和柱形波导。写入的波导长度随着与激光作用时间的增加而增长；在与激光相同的作用时间里，表面带有微透镜的SU-8薄膜，与表面是平面的SU-8薄膜相比，锥形波导的旁瓣更收敛，写入的波导长度更长；在微透镜底面半径保持不变以及曝光时间一定时，微透镜冠高与底面半径比例为0.08时比比例为0.24时写入的波导长度要长12.2%，其中锥形波导部分要长19.2%。
光学器件 自写入光波导 时域有限差分 自聚焦 SU-8环氧树脂 光学学报
2011, 31(10): 1023002
