1 湖北大学微电子学院 微纳电子材料与器件湖北省重点实验室，湖北 武汉 430062
2 江苏永鼎股份有限公司，江苏 苏州 215211
3 湖北大学 潜江产业技术研究院，湖北 潜江 433100
全无机镉基金属卤化物CsCdCl3因其独特的三维晶体结构而具有优异的稳定性、宽带自陷激子（Self⁃trapped excitons，STEs）发射和丰富的离子掺杂格位，在固态照明领域引起了广泛关注。然而，基于八面体畸变的STEs辐射复合的发光效率较低。本文采用简单的室温溶液法制备了一系列Mn2+离子掺杂的六方相CsCdCl3∶x%Mn微米晶。在254 nm紫外光激发下，Mn2+掺杂的样品发出明亮的橙黄光，发射峰位于598 nm处，半峰宽为75 nm，荧光量子产率最高达99.1%。稳态和瞬态荧光光谱测试结果表明，Mn2+掺杂CsCdCl3微米晶的宽光谱发射源自基质的STEs和Mn2+离子的d⁃d跃迁。同时，该材料还具备优异的空气、热、水稳定性。我们进一步将CsCdCl3∶5%Mn2+荧光粉、商用荧光粉、深紫外或蓝光LED芯片封装成两种白光发光二极管器件，色度坐标分别为（0.36，0.35）和（0.40，0.36），显色指数分别高达91和83，有望成为新一代发光材料用于照明领域。
CsCdCl3 Mn2+掺杂 发光性能 发光二极管 CsCdCl3 Mn2+doping luminescent properties light⁃emitting diode（LED）
1 湖北大学物理与电子科学学院 湖北省铁电压电材料实验室，湖北 武汉 430062
2 湖北大学 有机功能分子合成与应用教育部重点实验室，湖北 武汉 430062
卤化铅钙钛矿具有高光吸收系数、长载流子扩散长度和高荧光量子效率等优异光电特性，成为当下光电探测器（PDs）研究领域的热点。但卤化铅钙钛矿的高生物毒性和低环境稳定性制约了该类器件的发展和应用，因此寻找低毒稳定的材料尤为重要。到目前为止，Sn、Ge、Sb、Bi等材料都已得到研究，其中铋基钙钛矿因其稳定、无毒和宽带隙等特性成为候选材料之一。影响PDs性能的因素很多，其中抑制暗电流是提升器件性能的重要手段之一。本文通过溶液旋涂无机化合物CuSCN取代传统PEDOT∶PSS作为空穴传输层（HTL），制备了结构为ITO/CuSCN/Cs3Bi2I6Br3/ZnO/Ag的p‐i‐n型光电探测器。CuSCN最低未占分子轨道（LUMO）能级为 -1.5 eV，与ITO电子注入势垒高达3.3 eV，远高于PEDOT∶PSS与ITO的电子注入势垒（1.8 eV），反向偏压下工作更能有效阻挡电子从ITO电极的注入，因此降低了探测器的暗电流。器件在自供电条件425 nm单色光照射下光电流达6.87×10-6 A，暗电流低至3.52×10-11 A，开关比超过105，相比于基于PEDOT∶PSS空穴传输层的探测器提升了2个数量级。此外，该探测器的上升和下降时间都小于0.12 s，均优于基于PEDOT∶PSS空穴传输层的探测器，这可归因于CuSCN比PEDOT∶PSS具有更高的载流子传输迁移率。结果表明，ITO/CuSCN/Cs3Bi2I6Br3/ZnO/Ag结构的光电探测器具有自供电、高开关比、稳定、无毒等优点，为实现商业化提供了一种可行策略。
无铅钙钛矿 光电探测器 空穴传输层 暗电流 lead-free perovskite photodetector hole transport layer dark current
针对现有的盲波束形成方法在采用级联模式时存在的结构复杂的问题和在采用并联模式时系统的稳定性较差的问题，在时频分析的基础上利用能量的定向积累作用获得频率轴的截距与信号的一维线性分布关系，然后根据二阶差分运算确定导向矢量的不确定集，最后由二阶锥规划约束精确地估计导向矢量并利用Capon波束形成方法实现多目标盲波束的并行输出。理论分析及实验结果表明，该方法较之现有方法计算量较小，可精确估计出导向矢量并形成波束，实现对期望信号的接收，干扰信号的抑制。
阵列信号处理 盲波束形成算法 时频分析 能量积累 导向矢量估计 二阶锥规划 array signal process blind beam-forming algorithm time-frequency analysis accumulation of energy estimation of steering vector second-order cone programming
1 湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心, 湖北 武汉 430068
2 湖北工业大学理学院, 湖北 武汉430068
近年来离轴正支共焦非稳腔被广泛用于大功率板条结构激光器, 由于其横向尺寸较大, Collins公式的计算精度需要验证。通过Fox-Li迭代, 对比了采用Collins公式和直接利用菲涅尔-基尔霍夫衍射公式计算的输出模式, 数值研究了几何放大率M和有效菲涅尔数Neq对Collins公式计算精度的影响并分析了原因。结果显示, 计算误差主要集中在光轴附近, 复振幅巨大的相位误差导致模值的大小、分布误差。另一方面, 计算精度会随M的增加, Neq的减小呈现跳变增加, 阶跃点Neq与M具有线性关系, 斜率约为133, 即Collins公式在菲涅尔数为266以内是有效的。
离轴正支共焦非稳腔 Collins公式 菲涅尔-基尔霍夫衍射公式 输出模式 off-axial positive branch confocal unstable resona Collins formula Fresnel-Kirchhoff diffraction formula output mode
设计了一款栅栏形式的“V”型结构超宽带多入多出(MIMO)天线，将对角线上的2 个基本天线单元置于介质板的另一侧，并引入一种栅栏形式“V”型结构的耦合器来降低天线单元间的耦合，用于改善天线的隔离度。该天线工作频段为3.3~12.02 GHz。经过对回波损耗和隔离度的仿真和测试，证明该款MIMO 天线在不影响超宽带(UWB)天线基本性能的基础上满足了MIMO 天线对隔离和分集增益的要求。
“V”型多入多出天线 隔离度 超宽带 V-shaped Multiple-Input Multiple-Output antenna isolation Ultra-Wideband 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(1): 94
针对目前宽带阵列雷达普遍面临的由孔径渡越带来的波束指向漂移和主瓣宽度抖动的问题，以线性调频信号作为发射信号，从信号基础理论和阵列处理技术出发推导了波束指向漂移和波束宽度抖动的成因，并分析了它们在不同相对带宽下对雷达波束指向和波束宽度的影响程度。根据理论分析，提出了阵元载频微调和时域重采样法相结合的宽带波束形成方法。理论分析与仿真结果表明，宽带阵列雷达波束可以在一个脉冲持续时间内保持波束指向和主瓣宽度的稳定;同时，该方法具有结构简单、运算量小、速度快的特点, 可应用于实时雷达系统并便于工程实现。
宽带阵列雷达 线性调频信号 波束指向漂移 主瓣宽度抖动 时域重采样 wideband array radar chirp signal beam pointing drift main lobe width jitter time-domain resampling
1 湖北工业大学理学院, 湖北 武汉 430070
2 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
输出镜的热畸变会严重降低高功率气体激光器的输出光束质量和运行效率。针对腔镜受热均匀性的问题, 等价地数值研究了光场均匀性随着几何放大率和有效菲涅尔数两个参数的变化规律。研究结果显示, 光场均匀性随着有效菲涅尔数呈现周期性变化, 随着放大率绝对值的增加呈现准周期性的指数衰减。针对2 kW功率输出, 增益区间为1 000 mm×200 mm时, 分析得出输出半宽为80 mm或者85 mm获得最佳光场均匀性。
光场均匀性 负支共焦非稳腔 虚源法 射频板条CO2激光器 uniformity of the optical field negative branch confocal unstable resonator virtual source method RF-excited slab CO2 laser
1 湖北工业大学理学院, 湖北 武汉 430070
2 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
离轴正支共焦非稳腔被广泛的用于固体板条激光器和中小功率封离型板条CO2气体激光器中。针对正支共焦非稳腔输出镜失调时易出现功率严重下降的现象, 通过数值研究不同有效菲涅耳数的正支腔在平移失调的情况下, 过量噪声因子随着失调程度的变化规律, 分析了导致这一现象的原因。数值结论显示, 当有效菲涅尔数选在［s－0.20～s＋0.20］(s为整数)范围内, 泵浦激励效率较低, 且在微小失调时, 易造成激光功率的严重下降选取; 在［s＋0.65～s＋0.75］范围内, 最有利于激光的输出功率稳定性和激励效率; 在这种情况下, 微小的下移失调, 可能更有利于输出功率的小幅度提升。
过量噪声 正支共焦非稳腔 失调 板条激光器 excess noise positive branch confocal unstable resonator misalignment slab laser
1 华中科技大学 光学与电子信息学院, 武汉 430074
2 湖北工业大学 理学院, 武汉 430068
为了解决条状负支离轴非稳腔输出线宽增宽的问题, 分析非稳腔的主要两个参量——有效菲涅耳数Neff和几何放大率M与输出模式的过量噪声因子K取值的函数关系,从负支腔的具体结构出发, 采用经典波动方程的理论唯像的将过量噪声因子表示成输出平面横模分布的泛函, 利用边界衍射波的方法将输出横模近似地解析表述成Neff和M的函数。利用该关系数值计算了K随Neff和M变化的情况。结果表明,K随Neff呈现准周期性变化, 在Neff≈s+0.85处（s为正整数）呈现周期性峰值, 输出线宽将被增宽到自然线宽的2000倍左右。该研究对分析非稳腔的输出损耗是有帮助的, 并为实际激光器的设计提供了参考。
激光光学 经典波动方程 过量噪声因子 模式双正交 负支离轴共焦非稳腔 横模 laser optics classical wave equation excess noise factor mode biorthogonal negative-branch off-axis confocal unstable resonat transverse mode
1 湖北工业大学理学院,湖北 武汉 430070
2 华中科技大学光学与电子信息学院,湖北 武汉 430074
为了与大面积放电增益区匹配,千瓦级射频板条CO2激光器采用大菲涅尔数的条状离轴负支共焦非稳腔,其输出模式是对整个输出平面上光场分布在特定区间的截断,对应的傅里叶谱(空间频率)会无限展宽。通过改进的虚源法求得其输出平面的场分布,然后通过对输出光场的傅里叶谱的分析,研究了条状离轴负支共焦非稳腔的两个主要参数——有效菲涅尔数Neq以及几何放大率M对输出光束质量的影响。数值模拟的结论显示输出光束的质量只与M相关,随着M的绝对值的增加,光束质量会呈现周期振荡式的下降,周期约为0.05。
光束质量 负支条状非稳腔 改进的虚源法 射频板条CO2激光器 beam quality negative branch strip unstable resonator modified virtual source method RF-excited slab CO2 laser
