1 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
2 中北大学 软件学院, 山西 太原 030051
3 中北大学 信息与通信工程学院, 山西 太原 030051
4 岭南师范学院 物理科学与技术学院, 广东 湛江 524048
为了研究超表面结构的耦合及折射率传感特性，设计了一种由两种长度不同的纳米棒组成的二聚体结构，并研究该结构的透射光谱，共振峰处的电场和电荷分布以及结构参数对透射光谱的影响。本文采用有限元法对光学性能进行仿真分析，采用准静态逼近模型解释了平行双纳米棒结构的耦合机理。在共振波长上模拟电场分布,分析电子振动模式，在透射光谱中出现了不对称线型的双Fano共振。结果表明,双Fano共振是由纳米棒和衬底之间的耦合作用产生的，可以通过结构参数和周围介质的折射率来调控，且基于Fano共振的折射率灵敏度最大可达1.137 μm/RIU。这些研究结果为设计等离激元传感器提供了理论依据。
等离激元超表面 Au纳米棒 双Fano共振 折射率传感器 plasmonic metasurfaces Au nanorods double Fano resonance refractive index sensor
1 季华实验室，广东 佛山 528000
2 季华恒烨（佛山）电子材料有限公司，广东 佛山 528000
3 吉林大学 有机聚合物光电材料教育部工程研究中心，吉林 长春 130012
具有分子间电荷转移激发态特性的激基复合物（Exciplex）体系，由于前线分子轨道的分离特性——最高占有轨道（Highest occupied molecular orbital，HOMO）集中分布于给体分子上，最低空轨道（Lowest unoccupied molecular orbital，LUMO）集中分布于受体分子上，因此具有极小的单线态‐三线态能级差（ΔEst）以及热活化延迟荧光（Thermally activated delayed fluorescence，TADF）特性。因此，激基复合物体系的理论内量子效率可以达到100%。由于构建激基复合物体系的给体分子具有空穴传输特性，受体分子具有电子传输特性，因此，激基复合物体系具有平衡的载流子迁移特性，这使得激基复合物体系在作为发光层材料以及混合主体材料制备电致发光器件时具有平衡载流子迁移、扩大激子复合区域、提高器件效率以及降低效率滚降的优势。本文将讨论和总结基于激基复合物激发态体系的电致发光材料与器件基本原理、设计思路以及近期的研究进展。
激基复合物 热活化延迟荧光 有机电致发光材料与器件 exciplex thermally activated delayed fluorescence electroluminescent materials and devices
1 南京大学 现代工程与应用科学学院、光热调控研究中心，南京 210093
2 浙江工商大学 信息与电子工程学院（萨塞克斯人工智能学院），杭州 310018
金属表面等离激元是光与金属表面自由电子集体振荡耦合形成的一种表面电磁模式，具有突破衍射极限的光传输能力和纳米尺度的电磁能量局域效应。然而，亚波长、高局域的金属表面等离激元也同时呈现出能量损耗较高的特性，这使得等离激元光子器件的实用化仍然面临严峻挑战。碱金属作为等离激元领域的新材料，具有众多优异的性质，使之成为突破贵金属（金和银）光频损耗极限可能的材料体系之一。总结了金属表面等离激元的基本光学性质及其研究进展，在当前等离激元损耗研究的基础上，重点归纳了碱金属等离激元损耗的理论分析方法，并分析了碱金属等离激元的实验进展与当前需要解决的问题，为碱金属等离激元学的进一步发展提供了思路。
碱金属 等离激元 损耗 纳米激光器 旋涂法 Alkali metals Plasmons Loss Nanolaser Spin coating procedure
1 安徽医科大学 研究生院, 合肥 230032
2 中国人民解放军军事科学院 军事医学研究院 辐射医学研究所, 北京 100850
为了探讨蓝激光眩目效应量效关系, 利用视网膜电流图研究456nm半导体蓝激光照射兔眼的眩目效应, 通过视网膜电流图b波振幅恢复时间评价蓝激光致眩效果, 绘制剂量-恢复时间曲线, 并通过眼底照相机观察激光辐照后的视网膜损伤情况。结果表明, 456nm蓝激光眩目效果明显, 视网膜电流图b波振幅的恢复时间随蓝激光辐照剂量的增加而延长, 恢复时间与剂量间呈良好的线性关系, 辐照后即刻和辐照24h后观察眼底未见损伤。本研究将为蓝激光的眩目应用提供了参考。
医用光学, 眩目效应, 视网膜电流图, 蓝激光 半导体激光器 medical optics dazzle effect electroretinogram blue laser semiconductor laser
1 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所, 北京100850
2 安徽医科大学研究生院, 合肥230032
本文采用超连续谱激光光源滤除其红外部分仅输出可见谱段部分, 在不超过****标准允许的最大辐照量条件下, 以正入射方式照射人眼后, 记录并分析在明、暗适应条件下中心极限视力恢复时间、中心近极限视力恢复时间和视觉后像持续时间, 明确超连续谱激光可见谱段对人眼的眩目效果。明适应下激光照射0.1 s导致人眼中心极限视力恢复时间为31~119 s, 中心近极限视力恢复时间为19~76 s; 暗适应下激光照射0.1 s导致人眼中心极限视力恢复时间为26~223 s, 中心近极限视力恢复时间为13~123 s; 明、暗适应下导致人眼眩目效应的最小功率密度值分别为0.055 mW/cm2和0.005 mW/cm2。结果表明, 超连续谱激光可见谱段对人眼有良好的眩目效果, 可导致数十秒至数百秒的中心视力下降, 随着照射功率密度增高, 眩目效应增强, 显示出较好的量效关系, 且相同功率密度时暗适应下人眼的眩目效果优于明适应。该研究探究了明、暗适应条件下超连续谱激光对人眼眩目效应, 明确了超连续谱激光与人眼眩目的量效关系。
超连续谱激光 可见谱段 眩目效应 中心视力 supercontinuum laser the visible band dazzling effect central vision
南京大学现代工程与应用科学学院智能光传感与调控教育部重点实验室, 江苏 南京 210093
光与金属微纳结构表面自由电子振荡的耦合形成表面等离激元共振,表现出亚波长尺度的光场局域能力,可有效增强光与物质的相互作用。对等离激元光热效应研究的发展历程进行回顾,总结了几种典型的等离激元辅助的光热转换机理和调控方式。其后,重点介绍等离激元光热效应在太阳能蒸气产生中的调控和应用,一方面从体块加热到界面加热研究热利用率的提高,另一方面从单一频率吸收到宽光谱吸收研究光吸收效率的提高。最后对等离激元光热效应面临的挑战和机遇进行展望。
表面光学 表面等离激元 光吸收 光热效应 太阳能蒸气产生 激光与光电子学进展
2019, 56(20): 202405
1 安徽医科大学研究生院, 安徽 合肥230032
2 军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所, 北京100850
光学相干断层成像(OCT)是一种基于弱相干光学断层成像技术, 可以对生物组织活体断层成像, 是继计算机X射线摄影(CR)和数字X射线摄影(DR)、超声、电子计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)之后又一新的生物组织成像方法。OCT在眼科、皮肤科、心血管科、肿瘤科、骨科、口腔科、妇科等对组织病变的早期光学诊断和实时动态监测方面具有广泛的应用及重要的临床价值。本文就OCT的基本原理、研究现状、主要的临床应用和应用过程中存在的问题进行综述并展望未来相关的发展趋势。
光学相干断层成像 光学影像 光学诊断 optical coherence tomography optical imaging optical diagnosis
1 军事医学科学院放射与辐射医学研究所, 北京 100850
2 甘肃省河西学院, 甘肃 张掖 734300
3 解放军302医院, 北京 100039
探讨谷氨酸受体拮抗剂MK-801对激光视网膜损伤的治疗作用。建立氦氖激光的大鼠眼损伤模型, 通过病理染色、免疫组化以及原位杂交等方法, 观察照后即刻肌注MK-801（2 mg/kg）对视网膜损伤的保护作用。实验结果表明治疗组视网膜的形态结构均较对照组更完整, 感光细胞层的厚度也多于对照组, 同时, 照后给予MK-801还可明显地减少视网膜损伤区域内NMDAR的表达。该实验结果对低能量激光视网膜损伤后的治疗具有参考意义。
激光 视网膜 损伤 谷氨酸受体拮抗剂 治疗 laser retina injury MK-801 therapy
1 军事医学科学院放射与辐射医学研究所电磁与激光生物学研究室, 北京 100850
2 中国人民解放军第二炮兵总医院眼科, 北京 100088
3 张掖市甘州区人民医院骨科, 甘肃 张掖 734000
目的: 探讨低强度激光致视网膜损伤效应的可能机制。方法: 建立氦氖激光的大鼠眼损伤模型, 通过免疫组化和原位杂交等方法, 观察低强度激光照射后视网膜细胞中谷氨酸受体(NMDAR)的表达变化。结果: 免疫组化和原位杂交的结果显示在正常视网膜组织未见或仅见有NMDAR的轻微表达, 而在激光照射后6 h其表达开始增加, 并于照后3 d达到高峰, 7 d后开始逐渐下降, 这与视网膜激光损伤后感光神经元的凋亡在时相上呈现出一致性。结论: 低强度激光照射后视网膜局部谷氨酸的过度释放及NMDAR受体的高表达可能是感光神经元损伤凋亡的重要机制。
低强度激光 视网膜 感光细胞 凋亡 low power laser retina photoreceptor NMDAR NMDAR apoptosis
1 军事医学科学院放射与辐射医学研究所, 北京 100850
2 军事医学科学院国家生物医学分析中心, 北京 100850
3 军事医学科学院附属307医院, 北京 100071
为了研究激光照射后角膜蛋白质化学组成的改变, 探讨激光角膜损伤的发生机制, 将日本大耳白兔随机分为正常对照组和激光损伤组, 选取角膜上皮层和基质层作为研究对象, 通过傅里叶变换红外光谱技术(Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR)对角膜组织酰胺I带中蛋白质二级结构各吸收峰进行定量分析, 观察激光照射后蛋白质分子结构的改变情况。结果显示, 激光照射后出现蛋白质二级结构吸收峰的位移和积分百分比的改变。激光照射可使角膜上皮层和基质层蛋白质构象发生改变, 从而导致蛋白质结构稳定性下降和蛋白质生物功能的破坏。
激光 角膜 蛋白质 光谱 结构 laser cornea protein spectroscopy structure
