山东大学信息科学与工程学院山东省激光技术与应用重点实验室，山东 青岛 266235
椭偏成像技术是为适应各种器件和材料小而精的趋势，在传统椭偏技术的基础上结合成像技术发展起来的一门测量技术。随着纳米技术的快速发展，该技术也呈现快速发展的趋势，在材料科学、生物学、半导体等很多领域有着广泛的应用。围绕该技术介绍它的原理和优缺点，对该技术的发展历程进行了梳理，描述该技术在材料科学、生物医学领域的应用进展，展望该技术的发展趋势。椭偏成像技术综述有助于促进该技术的发展和在更多领域的应用。
成像技术 椭偏测量术 光谱 纳米薄膜 生物传感器 激光与光电子学进展
2022, 59(10): 1000001
山东大学信息科学与工程学院, 山东省激光技术与应用重点实验室, 山东 青岛 266235
近年来,二维二硒化铂(PtSe2)由于其独特的性质,在锁模激光器、光电探测器、太阳能电池等领域均表现出巨大的应用潜力,引起了科研人员的广泛兴趣。本实验使用化学气相沉积法,在蓝宝石衬底上生长出不同层数的PtSe2薄膜。使用原子力显微镜和拉曼光谱仪对样品的表面形貌和拉曼振动模式进行研究。吸收光谱表明,PtSe2具有随着层数增加而减小的带隙。使用椭圆偏振光谱仪对样品的光学常数进行表征,结果表明,PtSe2的光学常数与厚度有明显的相关性。使用变温椭偏光谱仪分析温度对PtSe2光学常数的影响,并得到不同波长下的热光系数。本实验结果可以为基于PtSe2的光电器件的设计和优化提供参考。
材料 光学性质 二维材料 椭圆偏振 光学常数 热光系数 中国激光
2021, 48(12): 1203002
1 山东大学 信息科学与工程学院, 山东 济南 250100
2 中国科学院物理研究所 北京凝聚态国家实验室, 北京 100190
用激光脉冲沉积(PLD)方法, 以MgAl2O4(001)为衬底制备了过渡金属氧化物LiTi2O4薄膜.采用X射线衍射(XRD)对所制备材料进行结构测试, 结果表明, 材料具有立方尖晶石单相结构, 结晶性能良好.应用拉曼光谱和光谱椭偏仪(SE)分别研究了材料在常温下的拉曼活性声子特性和可见-近红外波段的折射率和消光系数.应用第一性原理计算了LiTi2O4材料的能带结构和态密度, 结果表明理论计算结果和实验测试结果具有很好的一致性, 能带计算结果能够很好的解释薄膜的光学常数.
第一性原理 椭偏光谱 消光系数 过渡金属氧化物 高温超导 first-principles ellipsometry extinction coefficient transition-metal oxides high temperature superconductor
山东大学 信息科学与工程学院, 济南 250100
近红外激光照明是在低照度情况下, 用近红外激光作为光源对远距离目标进行主动照明.由于激光的产生机制、匀光装置和照明器采用的光学系统公差、大气湍流等因素, 近红外激光光束在目标面上的光强空间分布不均匀, 对成像、观测准确度产生较大影响.本文提出采用近红外激光光强功率谱衡量照明近红外激光光强分布均匀性, 即采用归一化后光强功率谱所围成的面积作为衡量近红外激光照明均匀性的参量.利用这种方法, 对不同的近红外激光照明器, 在相同的工作状态下的照明均匀性评估参量进行了研究, 结果验证了采用归一化后光强功率谱所围成的面积作为评价参量的合理性.
近红外激光照明 功率谱 照明均匀性 均匀性评价参量 Laser illumination Illumination uniformity Power spectral density Uniformity evaluation parameter
1 山东大学 信息科学与工程学院,济南 250100
2 德克萨斯大学 奥斯汀分校 微电子研究中心,德克萨斯 奥斯汀,78758
3 天津理工大学 材料物理研究所,天津 300191
分析了软平板印刷技术制作二维光子晶体的特点和方法.利用绝缘PDMS模板，采用软平板印刷技术制造了三角晶系结构的二维聚合物光子晶体，采用同样的技术成功制成尺寸为150~500 nm，纵横比达1.25的高密度二维光子晶体.与其他制作技术相比，平板印刷技术具有大尺寸和易于制作的优点.结果表明，制作获得的微结构有很高的保真度.
光子晶体 软平板印刷术 聚合物 Photonic crystal Soft lithography Polymer
1 山东大学,信息科学与工程学院,山东,济南,250100
2 山东大学,物理与微电子学院,山东,济南,250100
基于傅里叶光学的知识,分别对量子阱红外探测器的一维和二维光栅耦合模式进行了研究,得到器件的相对吸收率随波长和光栅周期之比的变化曲线,把此曲线作为优化光栅常数的依据.对于给定峰值波长的探测器,在波长与一维光栅周期之比为1时,吸收率最大;波长与二维光栅周期之比为0.7时,吸收效率最高,结果与已发表的数据相符.此外,还对刻蚀误差的影响进行了讨论,当实际刻蚀的光栅常数与优化的有偏差时,耦合效率降低.
量子阱 光栅耦合 光栅参数
1 山东大学,信息科学与工程学院,山东,济南,250100
2 山东大学,物理与微电子学院,山东,济南,250100
3 青岛大学,机电工程学院,山东,青岛,266000
4 中国科学院,物理研究所,北京,100080
利用量子干涉效应,提出设计GaAs/AlxGa1-xAs量子阱红外探测器能带结构的方法.此法比K-P方法简便易行,而且随着势垒宽度的增加,两种方法所得结果趋于一致.这表明新方法更适合计算具有较宽势垒超晶格的电子态.另外,用新方法对超晶格样品的光电流谱进行了分析,所得结果比K-P方法更接近实验值.由此证实了量子干涉效应引起的电子能态的存在和新方法在量子阱红外探测器能带结构设计中的实用性.
红外探测器 超晶格材料 量子干涉效应 K-P方法 能带结构 Infrared photodetector Superlattice material Quantum interference effect K-P model Energy band structure
1 山东大学,物理与微电子学院,山东,济南,250100
2 山东大学,信息与工程学院,山东,济南,250100
3 中国科学院物理研究所,北京,100080
4 山东聊城大学,物理科学与信息工程学院,山东,聊城,252059
通过测量多量子阱材料的Raman散射谱,可以预测出:由该种材料制出的量子阱红外探测器的响应峰值波长.它既不需要实际制出量子阱红外探测器,也不需要对多量子阱结构材料进行抛光处理,方法简便,结果可靠.
量子阱红外探测器 响应峰值波长 Raman散射测量 quantum well infrared detector response peak wavel
1 山东大学光学系,济南,250100
2 山东大学晶体材料研究所,济南,250100
以Cr4+:YAG晶体作为可饱和吸收体,氙灯作为抽运源,实现了Nd3+:YAG晶体在0.946 μm波长处的调Q运转.激光脉冲宽度为38 ns,能量为1.7 mJ.
Cr4+:YAG晶体 可饱和吸收体 被动调Q
