1 新疆师范大学物理与电子工程学院，乌鲁木齐 830054
2 新疆师范大学，矿物发光及其微结构重点实验室，乌鲁木齐 830054
3 新疆师范大学，新型光源与微纳光学重点实验室，乌鲁木齐 830054
本文用高温固相法制备了Na+,Dy3+,Eu3+掺杂YAG系列荧光粉。通过改变掺杂的Dy3+浓度、激发波长、掺杂Na+，研究其对发光的影响。X射线衍射结果显示，硼酸、Na+、Dy3+、Eu3+掺入基本不影响YAG的立方晶相，且随Na+、Dy3+、Eu3+浓度增加，样品衍射峰位置向小角度偏移。用λem=590 nm监测Dy3+,15%Eu3+共掺YAG粉体，随Dy3+浓度增加，Eu3+和Dy3+的激发强度均先增大后减小。当用λex=366 nm激发Dy3+,15%Eu3+共掺YAG粉体，此时存在Eu3+→Dy3+的能量传递，计算得到Eu3+→Dy3+的能量传递效率为84.23%。相比10%Dy3+,15%Eu3+共掺YAG，掺入0.5%Na+后，样品中Dy3+发光增强1.5倍，色坐标(0.348 1,0.397)，色温5 010 K，接近标准白光。用λex=394 nm激发Dy3+,15%Eu3+共掺YAG粉体，此时存在Dy3+→Eu3+的能量传递，计算得到Dy3+→Eu3+的能量传递效率为88.9%。相比10%Dy3+,15%Eu3+共掺YAG，掺入0.5%Na+后，Eu3+发光增强1.8倍，色坐标(0.466 7,0.416 8)，色温2 650 K，达到商用暖白光标准。
Na+,Dy3+,Eu3+掺杂YAG粉体 高温固相法 能量传递 荧光寿命 色坐标 色温 Na+, Dy3+, Eu3+ doped YAG phosphor high-temperature solid-phase method energy transfer fluorescence lifetime color coordinate color temperature
1 新疆师范大学 物理与电子工程学院, 新疆 乌鲁木齐 830054
2 新疆师范大学 矿物发光及其微结构重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830054
3 新疆师范高等专科学校(新疆教育学院), 新疆 乌鲁木齐 830043
用高温固相法制备了YAG:5%Dy3+以及(Ce0.01DyyY0.99-y)3A15O12 (y=0%,1%,3%,5%,7%,9%)荧光粉。XRD结果表明, NH4Cl、LiCl、H3BO3三种助熔剂比较, 添加H3BO3可有效降低YAG晶体的结晶温度, 有效阻止中间相YAlO3的形成。H3BO3做助熔剂在1 450 ℃煅烧6 h制备的Dy3+和Ce3+掺杂Y3Al5O12荧光粉具有单一YAG立方相结构, 且随Dy3+掺杂浓度增加, (420)衍射峰逐渐向小角度偏移。在583 nm监测下; 与单掺1%Ce3+样品比较, Ce3+与Dy3+共掺样品在342 nm处的吸收均减弱;与单掺5%Dy3+样品比较, Ce3+与Dy3+共掺样品在351 nm处的吸收明显增强。351 nm激发下, 随Dy3+掺杂浓度增加, Ce3+与Dy3+共掺样品中Ce3+在526 nm处的发射强度逐渐减小, 而在583 nm处的发射强度先增加后减弱, 这说明351 nm激发下, Ce3+与Dy3+共掺样品中存在Ce3+向Dy3+的部分能量传递。465 nm激发下, Ce3+与Dy3+共掺杂样品中只出现Ce3+的发射峰, 且随Dy3+浓度增加, Ce3+发光减弱。当Dy3+离子浓度为3%时, Ce3+与Dy3+共掺样品中Dy3+相对光强达到最大, 此时Ce3+→Dy3+能量传递效率为15.7%。405 nm激发下, 随Dy3+掺杂浓度增加, 合成粉体中Ce3+的寿命逐渐减小。经计算, Ce3+→Dy3+能量传递临界距离为3.464 nm, 为电四极-电四极相互作用的共振能量传递。
Dy3+和Ce3+共掺Y3Al5O12 发光性质 能量传递 能级寿命 多极相互作用 Dy3+ and Ce3+ co-doped Y3Al5O12 luminescence properties energy transfer energy level lifetime multipolar interaction
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, Department of Optical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310027, China
2 School of Computer Engineering, Nanyang Technological University, 637553, Singapore
We demonstrate a size sensing technique for nano-particles using optical differential phase measurement by a dual fiber interferometer through phase-generated carrier (PGC) demodulation. Nano-particle diameters are obtained from the differential phase shift as a result of adding an optical scattering perturbation into two-beam interference. Polystyrene nano-particles with diameters from 200 to 900 nm in a microfluidic channel are detected using this technique to acquire real-time particle diameters. Compared with amplitude sensing with over 10 mW of laser irradiance, particle sizing by PGC phase sensing can be achieved at a laser power as low as 1.18 mW. We further analyze major sources of noise in order to improve the limits of detection. This sensing technique may find a broad range of applications from the real-time selection of biological cell samples to rare cell detection in blood samples for early cancer screening.
060.2370 Fiber optics sensors 290.5850 Scattering, particles Chinese Optics Letters
2017, 15(12): 120602
在模拟生理条件下，采用荧光光谱法结合分子对接技术研究了左氧氟沙星与胃蛋白酶的相互作用。不同温度下的Stern-Volmer曲线结果表明，左氧氟沙星主要以静态猝灭的方式使胃蛋白酶的荧光产生猝灭。由热力学数据确定了两者之间存在的作用力主要为静电作用力。三维荧光光谱实验结果表明，在左氧氟沙星与胃蛋白酶发生作用过程中引起了胃蛋白酶中酪氨酸和色氨酸残基构象的变化，从而导致胃蛋白酶发生了猝灭作用。为了进一步探讨左氧氟沙星与胃蛋白酶相互作用的分子机理，利用分子对接技术对两者的相互作用进行模拟。结果表明两者发生作用的区域位于胃蛋白酶的催化活性中心，左氧氟沙星的进入导致酶催化中心氨基酸残基的微环境发生改变，从而对胃蛋白酶的活性造成影响，这可能也是左氧氟沙星引起消化不良的主要原因。
左氧氟沙星 胃蛋白酶 相互作用 荧光光谱 分子对接 levofloxacin pepsin interaction fluorescence spectroscopy molecular docking
气溶胶的复杂性及难以现场测量性造成了1.06 μm激光传输特性与气候、地域密切相关且 难以计算。在经典大气传输理论模型的基础上,提出了1.06 μm激光大气衰减系数理论计算 模型的构建方法,将理论计算与实际天气情况相结合,实现了1.06 μm激光衰减特性的实时计 算,简化了激光大气衰减特性的工程计算。通过绥中地区不同能见度下激光衰减系数的实测实 验,得到了2.5 km、3 km、5 km、10 km、12 km、14 km、20 km七种能见度 下的1.06 μm激光大气传输衰减系数,构建了绥中地区激光大气衰减系数理论计算模型,验证了该方法的可行性。
激光大气传输 衰减系数 气溶胶 能见度 laser atmosphere transmission attenuation coefficient aerosol visibility
1 61251 部队，河北 秦皇岛 066102
2 91065 部队，辽宁 葫芦岛 125001
3 54 研究所，北京 100088
1.06 μm 激光通常依赖经验数据或典型气溶胶模式计算大气消光系数，无法将理论计算与实际的气溶胶情况相结合，其精度无法满足激光**的要求。本文通过在绥中地区多种天气下进行的1.06 μm 激光大气衰减实验，验证了依据气溶胶大气模型数据计算得到的消光系数与真实数据存在较大误差，即典型气溶胶模式与绥中地区实际气溶胶情况不一致。根据实验数据分析了绥中地区气溶胶粒子数密度与能见度之间的函数关系，为激光大气传输特性的工程计算提供了一种简洁、精确计算的方法。
1.06 μm 激光 消光系数 气溶胶 数密度 能见度 1.06 μm laser attenuation coefficient aerosol particle number density visibility
华中科技大学光电子科学与工程学院 激光加工国家工程研究中心, 湖北 武汉 430074
为将高功率轴快流CO2激光器放电过程中产生的大量热量带走, 保持放电区气体温度接近常温, 更利于激光器稳定运行, 对于气体循环系统的优化设计至关重要。先就其气体循环系统组成及重要性进行阐述, 后对其各个组成方面的研究发展进行综述, 并对已有的模型建立以及数值模拟的发展进行综述, 并运用计算流体动力学方法对气体流场进行数值模拟, 通过对模拟结果分析得到对气体循环系统进行优化设计的方向, 最后对课题组已经进行的一些工作进行阐述。
高功率轴快流CO2激光器 气体循环系统 放电稳定性 流体动力学方法 high power fast axial flow CO2 laser gas circulation system discharge stability computational fluid dynamics method
1 华中科技大学武汉光电国家实验室光电子科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
2 海军工程大学兵器工程系, 湖北 武汉 430033
3 华中科技大学武昌分校信息科学与技术系, 湖北 武汉 430064
海水中粒子对光的散射是水下图像模糊的主要原因。点扩展函数能够反映海水中光的空间扩散程度,使用点扩展函数,水下图像能被恢复或增强。提出了一种基于光子图海水点扩展函数的估计方法,该方法通过用光子图求解辐射传输方程,对光场内任意点的辐射强度进行估计。通过与蒙特卡洛仿真点扩展函数的方法相比较,结果表明两者具有较好的一致性。
水下成像 光子图 点扩展函数 辐射传输方程 underwater image photon map point spread function transmission equation
华中科技大学 光电子科学与工程学院 激光加工国家工程研究中心，武汉 430074
为了深入了解高功率轴快流CO2激光器放电管结构和内部流场对激光器工作性能的影响，得到更均匀稳定的辉光放电，采取对放电管内部工作气体的流动状态分别进行数值模拟和实验的方法，得到了关于放电等离子体的流场分布数据，数值模拟结果和实验结果一致，并对不同结构的管内的流场和放电表现进行了比较和分析，设计了一种新结构的放电管。结果表明，放电管内的流场特性影响着辉光放电的均匀性和稳定性，新设计的放电管内能得到更均匀的辉光放电，但还需进一步优化。
激光器 CO2激光器 轴快流 放电管 流场 数值模拟 lasers CO2 laser fast-axial-flow discharge tube flow field numerical simulation
