1 北京交通大学 电子信息工程学院，北京 100044
2 河北大学物理科学与技术学院 光信息技术创新中心，河北 保定 071002
3 大阪工业大学 电子信息系统工程学专业，日本大阪 999001
4 山西医科大学第五临床医学院 妇产科，山西 太原 030012
提出并实现了一种基于均匀光纤布拉格光栅（Uniform fiber Bragg grating，UFBG）和双环复合子腔滤波器的可调谐单纵模掺铥光纤激光器。3 dB带宽为0.18 nm的UFBG作为波长选择器件，与可进行模式选择的双环复合子腔滤波器相结合，实现了单纵模激光输出。测得激光器的输出波长为2 048.69 nm，光信噪比为71.82 dB。60 min内的最大波长和功率波动分别为0.03 nm和0.76 dB。此外，激光器的相对强度噪声在>0.5 MHz时，低于-127.81 dB/Hz；采用基于3×3耦合器的非平衡迈克尔逊干涉仪装置测得0.001 s时激光线宽为 7.719 6 kHz。通过调整微位移平台改变作用在均匀光栅上的应力，单纵模激光实现了5.1 nm范围可调谐输出。
光纤激光器 掺铥光纤 单纵模 双环复合子腔滤波器 fiber laser thulium-doped fiber single-longitudinal-mode double-ring compound sub-cavity filter
1 北京交通大学电子信息工程学院，北京 100044
2 光信息技术创新中心，河北大学物理科学与技术学院，河北 保定 071002
提出并实现了一种工作在2050 nm波段的单纵模窄线宽掺铥光纤激光器。使用3个耦合器组成的新型复合双环腔抑制密集的多纵模，结合未泵浦的掺铥光纤（作为饱和吸收体），实现了激光的单纵模激射和窄线宽输出。实验结果表明：室温下，激光器的中心波长为2048.76 nm，光信噪比为68 dB。通过60 min的连续测量，得到激光的输出功率波动不大于0.15 dB，中心波长漂移不大于0.02 nm，证明了所设计的激光器具有良好的波长稳定性和功率稳定性。使用基于3×3光纤耦合器的相位解调系统对激光器的频率噪声特性进行测量，并进一步结合β分割线法测量线宽。当测量时间为0.001 s时，激光器的线宽为9.17 kHz。当频率高于1 MHz时，相对强度噪声低于-125.69 dB/Hz。该激光器在激光雷达和空间光通信系统中具有广阔的应用前景。
激光器 掺铥光纤激光器 单纵模 子环腔 饱和吸收体 中国激光
2023, 50(23): 2301002
1 北京交通大学 电子信息工程学院, 北京 100044
2 河北大学物理科学与技术学院 光信息技术创新中心, 河北 保定 071002
3 中国科学院理化技术研究所 固体激光重点实验室, 北京 100190
4 河北建筑工程学院 电气工程学院, 河北 张家口 075000
5 大阪工业大学 电子信息系统工程学专业, 大阪 999001
提出了一种在2 050 nm波段的基于新型无源三环复合子腔的单纵模掺铥光纤激光器。对所提出的新型复合三环子腔滤波器进行了详细的理论分析, 可以通过调整其有效自由光谱范围和透射带宽实现超窄带滤波, 从而确保激光器的单纵模运行。所搭建激光器的输出波长为 2 048.48 nm, 光信噪比为 70 dB, 100 min内的波长和功率波动分别小于 0.02 nm 和 0.453 dB。实验结果表明, 激光器可以工作在稳定的单纵模输出状态。该激光器有望用于自由空间光通信或用作多普勒激光雷达的高功率光纤激光器的种子源。
光纤激光器 掺铥光纤 单纵模 光纤布拉格光栅 fiber laser thulium-doped fiber single-longitudinal-mode fiber Bragg grating
1 北京交通大学 全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 光波技术研究所, 北京 100044
2 河北大学物理科学与技术学院 光信息技术创新中心, 河北 保定 071002
3 中国科学院理化技术研究所 固体激光重点实验室, 北京 100190
提出了一种基于光纤Bragg光栅Fabry-Pérot (F-P)窄带滤波器和复合双环腔滤波器的单纵模掺铥光纤激光器。通过对复合双环腔进行数值仿真并实验制作, 结合光纤Bragg光栅F-P滤波器的窄带滤波特性, 实现了光纤激光器的单纵模选取。激光器输出波长为1 941.56 nm, 光信噪比为55.8 dB, 70 min内的波长和功率波动分别小于0.019 nm和1.464 dB。由自制的基于非平衡迈克尔逊干涉仪线宽测试系统测量了所提出的掺铥光纤激光器输出单纵模激光的频率噪声特性, 并用β线方法由频率噪声谱估计了不同测量时间下的激光线宽, 2 ms测量时间下的典型激光线宽值为14.194 kHz。
光纤激光器 掺铥光纤 单纵模 光纤光栅 fiber laser thulium-doped fiber single longitudinal mode fiber Bragg grating
1 华南理工大学材料科学与工程学院，广东 广州 510640
2 浙江大学光电科学与工程学院，浙江 杭州 310027
低维微/纳材料具有高度的各向异性，表现出显著的光偏振特性，在液晶显示背光、可见光通信、光电探测、光学量子计算、医学治疗和超分子手性控制等诸多领域具有良好的应用前景。稀土离子掺杂材料在形貌、尺寸、胶体单分散性及发光过程等方面实现了精确可控，为探究稀土离子的光偏振特性奠定了基础。目前，已经探测到多种稀土离子在不同结构中的光偏振特性。简要归纳了稀土离子掺杂材料的光偏振特性的相关研究工作，根据偏振光的分类，主要介绍了稀土离子在不同结构中发光的线偏振特性和圆偏振特性，对这两种偏振特性的影响因素及其与结构之间的关系进行了深入的分析与讨论，总结了稀土离子掺杂材料的光偏振特性在不同领域的应用前景，并展望了其未来的发展方向。
材料 稀土离子 各向异性 线偏振 手性结构 圆偏振 激光与光电子学进展
2021, 58(15): 1516017
南京理工大学 材料科学与工程学院, 新型显示材料与器件工信部重点实验室, 南京 210094
全无机钙钛矿纳米晶具有窄发射、高量子效率及较高的载流子迁移率等优点, 在高清柔性显示器和太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。然而, 钙钛矿纳米晶的表面配体处于高度动态结合的状态, 容易在分离和提纯等过程中造成大量配体缺失, 从而导致量子效率和稳定性下降。此外, 钙钛矿材料本身的离子晶体特性使其对极性溶剂非常敏感, 这些问题严重制约了钙钛矿纳米晶在光电器件中的实际应用。本文从钙钛矿纳米晶表面态出发, 结合国内外的研究工作, 分析了路易斯酸、路易斯碱及表面包覆策略对钙钛矿纳米晶光学性质和稳定性的影响, 并对进一步优化提升钙钛矿纳米晶的稳定性进行了展望。
全无机钙钛矿纳米晶 表面态 表面钝化 量子效率 稳定性 all inorganic perovskite nanocrystals surface state surface passivation quantum yield stability
武汉理工大学 光纤传感技术国家工程实验室, 武汉 430070
光纤陀螺线形检测系统是一种测量路面线形曲线的检测方法。结合光纤陀螺线形检测原理以及常用的路面平整度指标, 研究了一种基于光纤陀螺的路面平整度指标获取方法。实验分析和应用结果证明, 线形测量过程中所采集的光纤陀螺角速度概率分布和标准差与路面平整度具有较强的关联性。通过提取光纤陀螺检测桥梁线形的高程标准差, 可得到路面平整度系数。本方法可反映路面的宏观平整度以及路面传递至车辆的行车舒适性, 并且可实现桥梁线形和平整度的同时测量, 具有方便高效准确的优点和较大的应用推广价值。
光纤陀螺 桥梁线形 概率密度 路面平整度 高程标准差 国际平整度指数 fiber optic gyro bridge curve probability density pavement evenness standard deviation international roughness index
西安瑞联新材料股份有限公司, 陕西 西安 710077
设计并合成了一种以嘧啶为电子受体、咔唑类衍生物为电子给体的不对称给体-受体-给体(D-A-D)型双极性化合物,即1-(2-(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)嘧啶-5-基)-1,3-二氢-3,3-二甲基茚并［2,1-b］咔唑(DMIC-PmPCP),并对其结构进行了核磁表征。化合物DMIC-PmPCP的光电性能测试结果显示其具有较高的三线态能级(2.82 eV)和较平衡的载流子传输性能。以DMIC-PmPCP为主体材料、二(2-甲基-6-苯基吡啶)(2-(［1,1'-联苯］-3-基)吡啶)合铱(即GD-01)为掺杂材料制作的绿光磷光器件色坐标CIE(0.33,0.62),最大电流效率为70.16 cd·A-1。在发光亮度3 000 cd·m-2条件下,器件的电流效率为55.08 cd·A-1,相比使用常规主体材料1,3-二氢-3,3-二甲基-1-(3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)茚［2,1-b］咔唑(即DMIC-TRZ)制作的器件,电流效率提高了13.6%。以DMIC-PmPCP为主体材料、Ir(PPy)3为掺杂发光材料的器件也获得了较好的电致发光性能,在3 000 cd·m-2条件下电流效率达到52.33 cd·A-1。实验结果表明,主体材料具有更好的载流子平衡性对于提高器件性能具有很大帮助。
双极性 主体材料 绿光 有机磷光 bipolar host material green light organic phosphorescent
西安瑞联新材料股份有限公司, 陕西 西安 710077
有机电致发光蓝光器件存在效率低、寿命不理想等问题。为了实现高效率、长寿蓝光器件, 通过茚并蒽连接二苯胺得到一种新型蓝光荧光发光材料: 13,13-二甲基N, N-二-对甲苯基-13H-茚并[1,2-B]蒽-2-胺, 经过器件优化实现高效、长寿命蓝光有机电致发光二极管。基于这种新型蓝光材料电致发光器件能够达到10.2 cd/A的电流效率, 效率滚降较小, 峰值光谱462 nm, 色坐标(0.15, 0.17)。在室温10 mA/cm2恒定电流密度下测试器件的工作寿命, 该蓝光材料的器件寿命达到329 h, 几乎是参考器件BCzVBi寿命(169 h)的2倍。结果表明, 该材料可以实现高效长寿命蓝光有机电致发光器件, 特别是对于高性能白光有机发光二极管和全彩显示器件具有潜在的应用价值。
有机电致发光 蓝光发光材料 高效率 长寿命器件 OLEDs blue emitter high efficiency long lifetime devices
