1 华南师范大学半导体科学与技术学院，广东 广州 510631
2 东莞南方半导体科技有限公司，广东 东莞 523781
界面工程是提高光电探测器性能的有效方法之一。报道了基于界面工程调控的石墨烯（Gr，2D）/GaN（3D）范德瓦耳斯异质结紫外光电探测器。GaN吸收光子产生电子空穴对，并在内建电场作用下发生分离。其中，光生空穴利用隧穿效应向Gr一侧迁移，而光生电子向GaN一侧迁移。在较高的电场驱动下，载流子将发生碰撞，造成光电流倍增，使得器件的光吸收效率与光电转化效率有明显提升。因此，器件在-2 V偏压条件和5 μW/cm2紫外光照射下，展示出较高的响应度（395.2 A/W）和较大的探测率（4.425×1015 Jones）值。该研究丰富了界面工程技术在Gr基紫外光电探测器的应用，为制备高性能紫外探测器提供了可能。
氮化镓 二维/三维 金属有机化学气相沉积 紫外探测器 激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0304001
红外与激光工程
2022, 51(10): 20220352
1 浙江工业大学 理学院, 杭州 310023
2 杭州永特信息技术有限公司, 杭州 311401
控制光纤拉丝过程中的裸纤丝径波动是影响光纤拉丝质量的重要因素。给出了光纤拉制过程的数据模型, 分析了导致光纤拉丝中影响裸纤波动的因素, 介绍了光纤拉丝的整个过程, 进行了炉内温度场和气体流场对裸纤直径波动的采样数据测试, 并针对炉体结构、气体搭配和流量大小设计了相应的实验。实验数据表明: 通过改变加热炉、拉丝塔的结构以及惰性气体流速与配置可以减轻拉丝制造过程的扰动, 提高光纤裸纤直径波动的控制精度, 丝径波动范围从±1 μm提高到±0.5 μm。
光纤制造 光纤裸纤波动 拉丝塔 玻璃纤维拉丝 optical fiber manufacturing, optical fiber bare fi
光子学报
2021, 50(12): 1206001
华北电力大学(保定)热能系,河北 保定 071000
可调谐激光吸收光谱(TDLAS)技术常用于气体检测,但是某些气体在线强较弱或者低压、低浓度条件下,吸收信号微弱、信噪比高、检测精度低。根据Beer-Lambert定律,提升吸收光程能有效提升吸收信号强度。仿真并设计了一Herriott池结构的多光程测量系统,并对系统有效性以及精确性进行了检验。系统整合在5U机箱内,吸收光路固定,设置了参考光路消除空气中组分吸收影响。只需通过抽气进气阀控制气室内压力,调节激光控制器即可采集数据。系统单光程长204 mm,设计反射100次,实际有效光程为20.28 m。经检测,系统在真空条件下漏气率为56 Pa/h,在低压(10 kPa)条件下漏气率为15 Pa/h。将该系统与普通直接吸收系统对2 005 ppm标准NH3气体检测结果进行了比较,前者吸收率峰值较普通直接吸收系统增强了50倍左右。结果表明,该系统检测误差为2.9%,普通直接吸收系统检测误差高达37.4%。该系统可有效应用于低压、弱吸收线强条件下气体及微量气体现场精确检测。
可调谐激光吸收光谱 Herriott池 NH3浓度测量 tunable laser absorption spectroscopy Herriott cell NH3 concentration measurement
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
为提高中能闪光照相实验能力, 给高能闪光照相的网栅设计制造提供新的思路, 结合前期2 mm厚网栅降散射的研究成果, 通过同时考虑网栅投射立体角的有阻挡和无阻挡部分, 分析了不同光子能量下网栅厚度对降散射效果的影响, 并设计制造了一种具有更高网栅比的网栅。采用100 kV光源对空心球体成像的实验验证其降散射效果, 结果表明, 网栅使图像对比度获得近1倍提升。采用实际的实验布局作为输入开展了蒙特卡罗模拟, 验证比较了新设计网栅降散射效果, 其降散射比高达1000∶1。
X射线光学 中能辐射照相 降散射网栅 蒙特卡罗模拟 X-ray optics medium-energy radiography anti-scatter grid Monte Carlo simulation 强激光与粒子束
2018, 30(12): 124001
空军工程大学 信息与导航学院, 西安 710077
压缩真空光输入和平衡零拍探测可有效增强Sagnac效应, 提高陀螺精度;考虑平衡零拍探测的相位精度与相位自身相关, 仅在某特定相位能达到最佳灵敏度, 设计了一种基于光子计数法提取Sagnac输出相位的方案, 并利用贝叶斯理论估计相位.理论分析结果表明, 该方法能突破散粒噪声极限, 相位精度不再受限于相位自身, 且当压缩真空光和相干激光功率相同时, 精度在理论上能达到海森堡极限.
陀螺 光子计数 贝叶斯理论 散粒噪声极限 海森堡极限 Gyroscope Photon couting Bayesian theory Shot noise limit Heisenberg limit
西安交通大学 电子物理与器件教育部重点实验室, 西安 710049
基于电磁波与时变介质相互作用能够实现电磁波频率上转换的原理, 通过粒子模拟(PIC)方法对电磁波与时变等离子体薄层相互作用进行模拟, 实现了频率由2.45 GHz提升至130 GHz, 功率转化效率约为0.39%。探究了等离子体参数(包括等离子体密度、有限的等离子体上升时间以及等离子体薄层厚度)对频率上转换的影响。模拟结果验证了等离子体密度决定上转换频率, 与理论结果相符。模拟结果表明, 等离子体薄层厚度越大, 得到的上转换波的能量越大; 等离子体的上升时间越小, 上转换波的转换效率和频谱纯度越高。采用等离子体密度2×1020 cm-3, 等离子体厚度1 cm, 等离子体上升时间0.04 ns 可以得到可观的130 GHz上转换波输出。
时变等离子体介质 频率上转换 粒子模拟 等离子体参数 time-varying plasma medium frequency up-conversion particle-in-cell plasma parameters 强激光与粒子束
2017, 29(6): 063002
空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
为研究曲面目标的量子雷达散射截面(QRCS)特性,以圆柱曲面为数学模型,并根据光子与镜面物质相互作用的量子描述,分别引入单光子和双光子的概率波函数.基于经典雷达散射截面(CRCS)定义式,分别推导了单光子和双光子的 QRCS解析式,并对多光子的 QRCS定义进行了扩展和推导.对 QRCS和 CRCS截然不同的物理本质及其相互关系进行了分析.仿真结果表明,双光子 QRCS在不同入射角度下形成的波形在毫米波段出现畸变,因此单光子 QRCS具有更好的性能;与 CRCS相比,QRCS的主旁瓣比更高。
量子光学 量子雷达 雷达散射截面 光子波函数 毫米波段 主旁瓣比 光学学报
2016, 36(12): 1227002
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Ultra-Precision Optical Manufacturing Engineering Center, Department of Optical Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Key Laboratory of Micro and Nano Photonic Structure (Ministry of Education), Fudan University, Shanghai 200433, China
The mechanism of ferromagnetic ordering in ZrOx film is investigated by both experimental observation and theoretical calculation. Magnetic measurements reveal that the magnetic properties can be adjusted from diamagnetism to ferromagnetism by varying the oxygen stoichiometry. We find that oxygen-rich defects can be responsible for the observed magnetic properties by taking the measurements of x-ray photoelectron spectroscopy and room temperature photoluminescence spectra. Density functional theory calculations further confirm that the ferromagnetic order is mainly driven by the exchange interaction between the oxygen antisites and the neighboring anion atoms.
310.4925 Other properties (stress, chemical,etc.) 050.1755 Computational electromagnetic methods 120.7000 Transmission Chinese Optics Letters
2016, 14(11): 113101
