Author Affiliations
Abstract
1 School of Science and Engineering and Shenzhen Key Laboratory of Semiconductor Lasers, The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen (CUHKSZ), Shenzhen 518172, China
2 Department of Electronic and Electrical Engineering, University College London, London WC1E 7JE, UK
3 Université Grenoble Alpes, CNRS, CEA-LETI, MINATEC, LTM, F-38054 Grenoble, France
Monolithic integration of III-V lasers with small footprint, good coherence, and low power consumption based on a CMOS-compatible Si substrate have been known as an efficient route towards high-density optical interconnects in the photonic integrated circuits. However, the material dissimilarities between Si and III-V materials limit the performance of monolithic microlasers. Here, under the pumping condition of a continuous-wave 632.8 nm He–Ne gas laser at room temperature, we achieved an InAs/GaAs quantum dot photonic crystal bandedge laser, which is directly grown on an on-axis Si (001) substrate, which provides a feasible route towards a low-cost and large-scale integration method for light sources on the Si platform.
lasers bandedge photonic crystal monolithic integration quantum dots silicon substrate Chinese Optics Letters
2022, 20(4): 041401
1 中国农业大学信息与电气工程学院, 北京 100083
2 河南农业大学农学院, 河南粮食作物协同创新中心,小麦玉米作物学国家重点实验室, 河南 郑州 450002
3 农业部农业信息获取技术重点实验室(北京), 北京 100083
准确地划分玉米杂种优势群, 可有效地指导种质的改良、 杂种优势模式的构建和新品种的选育。 目前主要利用系谱法、 配合力测定、 同工酶和分子标记等进行玉米杂种优势类群的划分, 这些划分方法成本高, 操作复杂, 甚至有的方法还需破坏种子。 本文探索了利用近红外光谱技术(NIRS)快速、 无损地划分玉米杂种优势群的可行性。 使用MPA型傅里叶变换近红外光谱仪漫反射模式采集整粒玉米种子的光谱, 用滑动平均窗口平滑、 一阶差分导数、 矢量归一化对光谱进行预处理。 将光谱用主成分分析方法降维到低维空间, 使用层次聚类法对A组6个中国的骨干自交系和B组的6个优良自选系共12个材料进行杂种优势群划分, 结果将A组6个自交系划分为3类, A1(郑58)和A2(掖478)为一类, A3(昌7-2)和A4(黄早四)为一类, A5(Mo17)和A6(四F1)为一类, 这与系谱法分析结果高度吻合。 对B组6个自选系, 将B1和B2, B3和B4, B5和B6分别划分为一类, 与SSR标记的类群划分结果一致。 由此可见, 利用NIRS划分玉米杂种优势类群是简便、 快速、 高效、 可行的方法。
玉米 杂种优势类群 聚类分析 近红外光谱 Maize Heterotic group Clustering analysis Near infrared spectroscopy 光谱学与光谱分析
2017, 37(5): 1634
1 中国农业大学农学与生物技术学院, 国家玉米改良中心, 北京 100193
2 河南农业大学农学院, 河南 郑州 450002
3 中国农业大学信息与电气工程学院, 北京 100083
单倍体技术已发展成为玉米遗传研究及现代玉米育种的重要技术之一, 单倍体籽粒的鉴别筛选是其中的重要环节。 目前单倍体籽粒主要是依赖于籽粒的R1-nj遗传标记通过人工肉眼观察颜色的有或无进行鉴别, 费时费工。 而且部分材料由于标记颜色很难从籽粒外部观察到, 导致人工筛选准确率较低。 基于可见光光谱分析建立玉米单倍体籽粒鉴别方法, 探索利用可见光光谱鉴别玉米单倍体籽粒的可行性。 同时, 由于每季用于诱导单倍体的育种材料不尽相同, 模型须能够鉴别未参加建模的材料的单倍体。 本研究以9个遗传背景的单倍体和杂交籽粒共284粒作为试验材料, 利用便携式紫外-可见光光纤光谱仪采集单个玉米籽粒的可见光漫透射光谱。 光谱数据经平滑、 矢量归一化预处理和主成分分析, 基于支持向量机方法建立单倍体和杂交籽粒判别模型。 每次选择1个背景的样本作为测试集, 其余背景的样本作为建模集对模型进行交叉验证。 模型交叉验证平均正确判别率达到92.06%。 其中8次测试正确判别率在85%以上。 结果表明利用可见光光谱分析建立玉米单倍体籽粒鉴别方法, 并使模型可鉴别未参与建模材料的单倍体具有可行性。 并且基于该方法有望建立玉米单倍体籽粒的自动化快速筛选系统, 提高玉米单倍体育种效率。
可见光光谱 玉米 单倍体鉴别 模式识别 Vis spectroscopy Maize Haploid kernel discrimination Support vector machine 光谱学与光谱分析
2015, 35(11): 3268
采用NbC/Si材料组合设计多层膜Laue透镜,总膜厚为40 μm,利用衍射动力学理论分析多层膜Laue透镜对硬X射线的衍射效率及聚焦分辨率。通过两种方法提高多层膜Laue透镜的分辨率。第一种方式是减小膜层的最外层宽度,该方法要求结构必须是楔型结构,制备极其困难。第二种方法是使用多层膜Laue透镜的高级次,该方法在不增加制备难题的前提下能有效提高分辨率。通过使用多层膜Laue透镜的-3级次,对10 keV硬X射线获得了分辨率为6.72 nm,衍射效率为49.31%的聚焦光斑。
X射线 多层膜Laue透镜 衍射动力学 衍射效率 高级次 X-ray multilayer Laue lens dynamical diffraction theory diffraction efficiency high order
1 同济大学 物理科学与工程学院, 上海200092
2 上海应用技术学院 理学院, 上海201418
为研究多层膜反射镜的热稳定性,设计制备了工作在778 eV处的Co/Mo2C多层膜,研究了多层膜在退火实验中的热稳定性及界面结构的变化。通过X射线反射测试表征及拟合退火前后多层膜的结构信息,并用X射线衍射表征多层膜退火过程中膜层晶相结构的变化。结果表明,多层膜的界面质量较好,未退火样品处于无定形态。在退火过程中,周期厚度变化小,多层膜的热稳定性优异。随着退火温度的升高,在Mo2C-on-Co界面处,Co从Co-C混合区域中析出生成Co3Mo晶粒,界面扩散程度加大,从而Co-on-Mo2C界面的热稳定性要优于Mo2C-on-Co界面。
多层膜 热稳定性 界面特性 multilayer thermal stability interface
同济大学 物理科学与工程学院 精密光学工程技术研究所，上海 200092
采用磁控溅射法在Si(100)基底上镀制了膜系结构分别为［Mg/Co］20、［Mg/SiC］20的两组多层膜，以研究Mg基多层膜的稳定性。对放置在室温和80%相对湿度环境下的样品进行显微镜、表面粗糙度和X射线掠入射反射率测试，对比研究了Mg/Co和Mg/SiC两种多层膜结构在相同环境中的损坏状况。对比结果显示：放置4天后，Mg/SiC损坏面积为26.34%，表面粗糙度为10 nm；Mg/Co的损坏面积为2.78%，表面粗糙度为5 nm。6天后，X射线掠入射反射率测量显示Mg/SiC多层膜一级反射峰完全消失，而Mg/Co多层膜的一级反射峰仍有47.63%的反射率。实验表明，Mg/Co多层膜的表面层和内部多层膜结构的损坏速度较Mg/SiC慢，具有较好的环境稳定性。另外，X射线光电子谱(XPS)测试Mg基多层膜损坏后的产物主要为MgCO3、Mg(OH)2和少量的MgO，且内层Mg(OH)2与MgCO3含量的比值显著高于表面层。分析认为，水汽是造成Mg基多层膜损坏的主要原因，今后Mg基多层膜保护层的研究可主要针对如何防止水汽进入膜层。
极紫外多层膜 多层膜反射镜 稳定性 湿度 Extreme Ultraviolet(EUV) multilayer multilayer mirror stability humidity
同济大学物理系精密光学工程技术研究所先进微结构材料教育部重点实验室, 上海 200092
基于多层膜技术的劳厄(Laue)透镜能实现硬X射线纳米级聚焦，在X射线微纳分析领域具有重要的应用前景。基于衍射动力学理论，分析了X射线在多层膜劳厄透镜中的传播，计算了不同结构的多层膜劳厄透镜对8 keV X射线的聚焦性能。结果表明，最外层厚度为5 nm的倾斜多层膜劳厄透镜可获得5.7 nm的聚焦光斑和26％的平均衍射效率。
X射线光学 多层膜劳厄透镜 衍射动力学 波带片 分辨率
1 同济大学 物理系， 精密光学工程技术研究所， 上海 200092
2 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室， 上海 200092
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
采用直流磁控溅射技术制备了厚度约100 nm的W,WSi2,Si单层膜和周期约为20 nm，Si膜层厚度与周期的比值为0.5的W/Si,WSi2/Si周期多层膜。利用台阶仪对镀膜前后基底表面的面形进行了测试，计算并比较了不同膜系的应力值。结果表明：W单层膜表现出较大的压应力，而W/Si周期膜则表现为张应力。WSi2单层膜和WSi2/Si周期多层膜均表现为压应力，没有应力突变，应力特性最为稳定。因此，WSi2/Si材料组合是研制大膜对数X射线多层膜较好的材料组合。
应力 形变 多层膜 磁控溅射 X射线 stress deformation multilayer magnetron sputtering X-ray
1 同济大学 物理系, 精密光学工程技术研究所 上海 200092
2 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室, 上海 200092
研究了极紫外波段的双功能光学元件。采用周期膜叠加的思想, 运用遗传方法优化设计了在19.5 nm处高反, 在30.4 nm处抑制的双功能多层膜。采用磁控溅射技术制备了多层膜, 利用X射线衍射仪测试了多层膜的结构, 在国家同步辐射实验室测试了双功能多层膜的反射特性。结果表明：制备出的双功能膜性能与设计相符, 在入射角13°, 19.5 nm处的反射率达到33.3%, 接近传统的19.5 nm周期高反膜的反射率, 并且在30.4 nm附近将反射率由1.1%降到9.6×10-4。
双功能 多层膜 极紫外 直流磁控溅射 同步辐射 dual-functional multilayer extreme ultraviolet direct current magnetron sputtering synchrotron radiation
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Key Laboratory of Special Artificial Microstructure Materials and Technology, Institute of Precision Optical Engineering, Physics Department, Tongji University, Shanghai 200092, China
2 National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China, Hefei 230029, China
Aperiodic molybdenum/silicon (Mo/Si) multilayer designed as a broadband reflective mirror with mean reflectivity of 10% over a wide wavelength range of 12.5–28.5 nm at incidence angle of 5? is developed using a numerical optimized method. The multilayer is prepared using direct current magnetron sputtering technology. The reflectivity is measured using synchrotron radiation. The measured mean reflectivity is 7.0% in the design wavelength range of 12.5–28.5 nm. This multilayer broadband reflective mirror can be used in extreme ultraviolet measurements and will greatly simplify the experimental arrangements.
多层膜 宽带 极紫外 磁控溅射 同步辐射 310.1860 Deposition and fabrication 230.4170 Multilayers 340.7480 X-rays, soft x-rays, extreme ultraviolet (EUV) 340.6720 Synchrotron radiation Chinese Optics Letters
2011, 9(2): 023102
