1 上海理工大学，上海 200433
2 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
3 国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院，浙江 杭州 310024
II类超晶格红外探测器一般通过台面结实现对红外辐射的探测，而通过离子注入实现横向PN结，一方面材料外延工艺简单，同时可以利用超晶格材料横向扩散长度远高于纵向的优势改善光生载流子的输运，且易于制作高密度平面型阵列。本文利用多种材料表征技术，研究了不同能量的Si离子注入以及退火前后对InAs/GaSb II类超晶格材料性能的影响。研究通过Si离子注入，外延材料由P型变为N型，超晶格材料中产生了垂直方向的拉伸应变，晶格常数变大，且失配度随着注入能量的增大而增大，注入前失配度为-0.012%，当注入能量到200 keV时，失配度达到0.072%，超晶格部分弛豫，弛豫程度为14%，而在300 °C 60 s退火后，超晶格恢复完全应变状态，且晶格常数变小，这种张应变是退火引起的Ga-In相互扩散以及Si替位导致的晶格收缩而造成的。
InAs/GaSb II类超晶格 离子注入 平面结 退火 HRXRD InAs/GaSb Type II superlattice ion implantation planar junction annealing HRXRD
1 广东工业大学 机电工程学院, 广州 510006
2 东莞逸昊金属材料科技有限公司, 东莞 523686
为了优化非晶合金与晶体金属的激光焊接工艺, 运用最大平均功率300 W脉冲红外激光焊接锆基非晶合金Zr57Nb5Cu15.4Ni12.6Al10与440、304、17-4PH不锈钢。采用材料分析手段和力学测试方法对实验焊接接头的材料微观组织、成分组成以及力学性能进行了表征, 取得了合适的激光偏移量焊接工艺参数、焊接接头微观组织特性数据及其力学性能数据。结果表明, 激光焦点往不锈钢侧偏移0.2 mm~0.3 mm可以使焊接熔化均匀并有效提高抗弯强度, 通过合适的焊接工艺使非晶合金与17-4PH接头抗弯强度达339 MPa; 非晶合金与3种不锈钢的激光焊接接头主要分为熔化混合区与热影响区, 熔化混合区中发现了呈树枝状与颗粒状的结晶组织, 焊后通过低温退火可使抗弯强度提升14%~48%。此研究结果对扩大锆基非晶合金在各个领域的应用具有指导意义。
激光技术 焊接工艺 微观组织特性 锆基非晶合金 不锈钢 laser technique welding process micro-structure characteristic Zr-based bulk metallic glass stainless steel
1 国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院，浙江 杭州 310024
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室，上海 200083
高温工作探测器是第三代红外焦平面发展的重要方向之一。带间级联探测器结合了势垒结构与多级吸收区结构的特点，通过多量子阱弛豫和隧穿实现光生载流子单方向输运，可以有效降低来自PN结耗尽区的产生-复合暗电流；利用多级短吸收区结构，在扩散长度很短的情况下仍然可以有效地收集光生载流子，从而可以提高探测器在高工作温度下的探测性能。本文主要介绍了作者在带间级联红外光电器件方面的研究进展，包括高工作温度带间级联探测器、高带宽带间级联探测器以及带间级联发光器件等。
带间级联探测器 高工作温度 红外焦平面 发光二极管 interband cascade photodetector high operation temperature infrared focal plane arrays light emitting diode
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室，上海 200083
2 中国科学院大学，北京 100049
红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式，具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点，在航天遥感、**装备、天文探测等方面都有广泛应用。至今，二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备，高端三代也在逐步推进实用化，并出现了前沿前瞻性的新概念、新技术、新器件。本文聚焦国内外的红外技术研究现状，重点介绍红外光电探测器当前的研究热点与未来的发展趋势。首先，介绍针对战术泛在化、战略高性能的SWaP3概念。其次，综述以超高空间分辨率、超高能量分辨率、超高时间分辨率、超高光谱分辨率为特征的高端三代红外光电探测器，分析挑战光强探测能力极限的红外探测器的技术特征与实现方法。然后，论述基于人工微结构的四代红外光电探测器，重点介绍偏振、光谱、相位等多维信息融合的实现途径与技术挑战。最后，从片上数字化升级为片上智能化的角度，探讨未来极具变革性趋势的红外探测器。
红外光电探测器 SWaP3 多维信息融合 片上智能化 曲面/柔性探测器 infrared photon detector SWaP3 multi-dimensional information fusion on-chip intelligence curved/flexible photodetector
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室，上海 200083
2 上海科技大学 信息学院，上海 201210
本文基于长波InAs / GaSb II类超晶格红外焦平面阵列（Focal Plane Array，FPA）设计和生长了由ZnS和Ge组成的多层薄膜结构。与没有多层薄膜的FPA相比，多层薄膜使其响应峰位置从8.7 μm和10.3 μm分别移动到9.8 μm和11.7 μm，50％响应截止波长从11.6 μm移动至12.3 μm，并且在波长为12 μm处的响应强度增加了69％。总之，优化的多层薄膜可以调控FPA的响应波长，这为实现更高灵敏度和更高成像能力的长波红外探测提供了更好的平台。
II类超晶格 焦平面阵列 多层薄膜 响应调控 Type-II superlattices FPAs multi-coatings tunable response
1 福建医科大学医学技术与工程学院，福建 福州 350004
2 福建医科大学附属第一医院神经外科，福建 福州 350004
3 福建医科大学附属第一医院病理科，福建 福州 350004
4 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建 福州 350007
血管型脑膜瘤血管异常丰富。术前或者术中能明确诊断血管型脑膜瘤对手术方案的制定和预后判断至关重要。联合二次谐波技术、双光子激发荧光技术和光谱技术无标记地对血管型脑膜瘤进行研究。结果表明，多光子技术不仅可以识别血管型脑膜瘤的内源成分，还能可视化它的微结构，联合图像分析技术，还可以进一步自动定位血管的位置并计算血管的数量。随着光纤技术和多光子内窥镜技术的发展，多光子技术有望成为临床诊断血管型脑膜瘤的新技术。
激光与光电子学进展
2022, 59(6): 0617025
1 福建技术师范学院电子与机械工程学院，福建 福清350300
2 福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建省光子技术重点实验室，福建 福州 350007
长期以来，乳腺癌的发病率占据全球女性恶性肿瘤发病率的首位。国际癌症研究机构最新发布的2020年全球癌症负担数据显示，乳腺癌在全球发病数超过了肺癌，成为全球第一大癌。多光子显微技术（MPM）是基于激光与生物组织相互作用发生的多光子激发荧光和谐波等非线性光学效应的一种先进医学成像技术。多光子显微技术不但在成像分辨率上具有与组织病理学分辨率相当的优势，而且具有无标记、免切片、光学层析成像、反映细胞的功能代谢信息、三维靶向消融能力、较低的光漂白与光损伤、高成像对比度等优势。因此，多光子显微技术在医学病理诊断，特别是肿瘤病理诊断临床转化的基础研究和应用研究领域一直受到广泛的关注。详细阐述了多光子显微技术在乳腺肿瘤微环境预后预测研究中的应用进展，并展望了其未来发展前景。
激光与光电子学进展
2022, 59(6): 0617013
