1 华中科技大学光学与电子信息学院，湖北 武汉 430074
2 湖北大学微电子学院，湖北 武汉 430062
3 江苏科技大学理学院，江苏 镇江 212003
获得13.5 nm极紫外光刻光源的主流方案为激光激发等离子体，即利用高功率、高重复频率、高光束质量的短脉冲CO2激光与液滴锡靶作用产生极紫外光。高功率CO2激光由振荡器产生的高重复频率CO2种子经多级放大产生，所以功率放大器是驱动光源系统的核心器件之一。建立了射频激励快轴流CO2激光放大器的六温度模型，可以模拟计算放大过程中稳态与瞬态的能量分布情况、光强变化情况、增益系数等。以此模型为适应度函数，采用遗传算法对自研射频激励快轴流CO2激光放大器的腔压和CO2、N2、He气体体积比进行全局优化，优化结果为80 mbar（1 bar=100 kPa）和V（CO2）∶V（N2）∶V（He）=12.2%∶15.3%∶72.5%。在波长10.6 μm种子光注入功率110 W的情况下，放大器的激光输出功率从2504 W 提高到3422 W，验证了该方法的可行性和有效性。
激光技术 极紫外 CO2激光放大 六温度模型 遗传算法
1 南京邮电大学 集成电路科学与工程学院, 南京 210023
2 南京邮电大学 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室, 南京 210023
应用日益广泛的可穿戴设备要求其中的传感器件可拉伸、可弯曲，因此柔性传感器已受到人们的重视。文章对柔性压力传感器的微结构、材料、制备工艺等方面进行了综述，重点总结了现阶段柔性传感器所采用的各种结构，比较了天然微结构、仿生表面微结构、多孔结构、多级结构、多层结构柔性压力传感器的重要性能。介绍了目前常用的柔性基底材料和导电活性材料，对比了光刻技术、3D打印等制造工艺的优缺点，对柔性压力传感器的未来研究方向进行了展望。文章对相关柔性器件的研究具有较高的理论价值和工程参考意义。
柔性压力传感器 微结构 柔性基底材料 3D打印 flexible pressure sensor microstructure flexible substrate material 3D printing
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Optoelectronic Information of Science and Engineering, School of Science, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212100, China
2 Key Laboratory of Ferro and Piezoelectric Materials and Devices of Hubei Province, Faculty of Physics and Electronic Science, Hubei University, Wuhan 430062, China
3 School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
We reporte and demonstrate a solid-state laser to achieve controlled generation of order-switchable cylindrical vector beams (CVBs). In the cavity, a group of vortex wave plates (VWPs) with two quarter-wave plates between the VWPs was utilized to achieve mode conversion and order-switch of CVBs. By utilizing two VWPs of first and third orders, the second and fourth order CVBs were obtained, with mode purities of 96.8% and 94.8%, and sloping efficiencies of 4.45% and 3.06%, respectively. Furthermore, by applying three VWPs of first, second, and third orders, the mode-switchable Gaussian beam, second, fourth, and sixth order CVBs were generated.
cylindrical vector beams order-switchable beams vortex wave plates solid-state laser Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 101401
湖北大学微电子学院，铁电压电材料与器件湖北省重点实验室，湖北 武汉 430062
Goldstein枝切法通过连接残差点生成枝切线以优化相位展开路径，枝切线的总长度越短，相位展开的结果越好。然而，该方法构造的枝切线无法确保总长度最短且容易闭合，造成部分区域相位未能正确展开，从而影响重构精度。因此，提出一种基于改进Goldstein枝切法的傅里叶变换轮廓术。通过构建加权二分图，将构造总长度最短的枝切线问题转化为最大权匹配问题。采用Kuhn-Munkres算法求解最大权匹配问题，得到最短的枝切线，提升重构精度。仿真和实验结果证明了所提方法的有效性。
傅里叶光学 三维测量 傅里叶变换轮廓术 相位展开 Goldstein枝切法 Kuhn-Munkres算法
红外与激光工程
2022, 51(7): 20210958
1 南京邮电大学电子与光学工程学院、微电子学院, 江苏 南京 210023
2 南京理工大学理学院, 江苏 南京 210094
电润湿液体透镜是通过改变液面的形状而实现变焦的,变焦时间由透镜本身和驱动电压共同决定。为了减少变焦时间,需加快液面运动的速度,而黏滞系数较大的液体透镜其液面运动速度较慢。针对这一问题,提出了一种减少变焦时间的方法,即采用过驱动电压提高液面运动速度,然后将驱动电压降至目标电压。为验证该方法的有效性,基于近轴光线的传输理论,设计并搭建了电润湿液体透镜变焦时间的测试系统,分析了该系统的测试机理,研究了不同过驱动电压对电润湿液体透镜变焦时间的影响。结果表明,最佳情况下变焦时间由350 ms减少至82 ms。
光学设计 液体透镜 变焦时间 过驱动电压 光学学报
2020, 40(13): 1322003
1 华中科技大学 光学与电子信息学院, 武汉 430074
2 湖北大学 物理与电子科学学院, 武汉 430062
为了提高稀疏光学相控阵的精度和效率, 采用输出波导间隔成余弦分布的结构, 基于绝缘体上硅平台设计出1×16光学相控阵; 结合有效折射率法和2-D有限差分传播法进行了远场强度分布仿真模拟。结果表明, 边瓣抑制比从89.72%减小到41.46%, 主瓣半峰全宽从1.20°被压缩到0.81°;这种设计方法能够显著抑制栅瓣, 进一步压缩主瓣。该研究在机器人避障、无人驾驶、目标探测等光束偏转领域将有广泛的应用前景。
集成光学 光学相控阵 余弦分布 远场强度分布 光束偏转 integrated optics optical phased array cosine distribution far field intensity distribution optical beam deflection
华中科技大学 激光加工国家工程研究中心, 武汉 430074
为了得到角向偏振光输出,采用严格耦合波分析方法,设计了一种复合光栅镜.先通过对Ge光栅的伪博世工艺刻蚀特性的研究,得到了高深宽比的无定型Ge光栅.然后在栅槽底部引入了随机分布的Ge纳米针,在该光栅上依次镀金膜和介质保护膜,得到介质-金属复合光栅镜.最后将该复合光栅镜用作轴快流CO2激光器谐振腔尾镜,得550W角向偏振光输出.结果表明,纳米柱及金栅脊的引入使得该复合光栅镜具有很高的偏振选择性.
激光技术 角向偏振光 严格耦合波分析 复合光栅镜 伪博世工艺 纳米柱 金栅脊 laser technique azimuthally polarized beam rigorous coupled wave analysis hybrid grating mirror pseudo Bosch process nano-pillar gold ridge
华中科技大学 光学与电子信息学院, 武汉 430074
为了提高轴快流CO2激光器换热器设计的灵活性、缩短研发周期、降低成本, 采用计算流体动力学方法对换热器内部流场和热交换过程进行了分析。根据分析结果设计出流阻为154.5Pa、换热量为8888.5W的换热器。由4kW轴快流CO2激光器的运行试验证明, 采用计算流体动力学法设计的换热器满足激光器的运行需求。结果表明, 计算流体动力学法是一种精确、高效的轴快流CO2激光器换热器的设计方法。
激光技术 换热器 计算流体力学 轴快流CO2激光器 laser technique heat exchanger computational fluid dynamic fast axial flow CO2 laser
1 北京交通大学光电子技术研究所教育部发光与光信息技术重点实验室, 北京 100044
2 国家电光源质量监督检验中心（北京）, 北京 100022
从荧光磷光复合结构的有机电致发光器件的研究入手，采用OXD-7作为蓝色荧光发光层，Ir(MDQ)2acac掺杂在母体材料作为红橙磷光发光层，设计制备了双波段白光有机电致发光器件。研究中发现，OXD-7，Alq3 和NPB的三组分协同作用可以导致电致激基复合物的产生，以及由此导致的光谱红移，并使得器件发光效率降低。通过插入TDAF中间层可以有效地抑制激基复合物的产生，同时，通过控制载流子传输的平衡，以及磷光材料的掺杂浓度，可以获得器件发光亮度、效率的提升。
光电子学 白色有机电致发光器件 激基复合物 荧光 磷光
