为达到近中红外与激光兼容隐身的双重目的, 设计了一种由Ag和ZnS构建的含缺陷的分布式Bragg反射镜(Distributed Bragg reflector, DBR)。利用掺杂原理, 在含金属的DBR中引入缺陷, 使其在650～5?000nm禁带范围内1 060 nm处出现缺陷模。采用COMSOL研究了周期数Nc、缺陷层膜厚对近中红外及缺陷模的影响规律。研究结果表明: 缺陷模随缺陷层膜厚减少而蓝移。随含缺陷周期结构Nc增加, 缺陷模宽度变窄, 其缺陷模以中心波长为中心成对出现, 呈现出良好反射型梳状滤波器的特征。通过控制Nc, 可对梳状滤波器的齿数和齿距进行有效控制。当Nc=1时, 可实现650～5?000nm波段全反射, 1 060 nm处出现缺陷模, 其反射率仅为4%。这种具备“光谱挖空”特征的含金属的DBR, 能够进行近中红外波段和1 060 nm处的激光兼容隐身。和异质结电介质光子晶体相比, 该结构具有结构对称、结构简单、膜层层数较少的优势。

本文以氟硅酸铵和碳酸氢铵为原料制备白炭黑和氟化铵(NH4F)。根据单因素实验并结合Box-Behnken响应面法建立二次回归模型进行方差分析和验证, 考察了液固比、配料比、反应温度、反应时间四个因素对白炭黑收率和NH4F浓度的影响, 通过响应面法优化得到较优工艺条件: 液固比8, 配料比5.49, 反应温度76.5 ℃, 反应时间49.08 min。在该工艺条件下进行验证实验得到白炭黑收率为96.90%, NH4F浓度为2.02 mol/L, 预测值与实验值无显著差异, 验证了二次回归模型的可靠性。对产品白炭黑进行XRD、IR、TG-DSC、SEM、BET表征, 及粒度分析和性能测试, 对于产品NH4F, 采用氟离子选择性电极法测定其浓度, 并对其性能进行检测。证实了白炭黑产品粒度为微米级, 且是一种比表面积达316.83 m2/g的介孔材料, 其中SiO2的质量分数高达97.77%, 外观、加热减量、灼烧减量、pH值、重金属含量和吸油值均达到行业标准。NH4F产品中氟化铵含量、游离酸含量和氟硅酸盐含量均达到国家标准。

远场光学显微成像是获取待测样品三维结构信息及其动态变化不可或缺的技术。非接触无损害的快速光学三维显微成像技术在生物细胞、生物组织等生物医学成像领域具有独特的应用优势和巨大的应用需求。受限于目前的光电器件只能实现光强的直接探测，光学显微三维成像技术往往通过扫描技术、编码技术或数值算法等将光场的相位等信息转换为光强信息，再通过探测被待测样品调制的光波场强度的变化解析出原始样品的信息，以实现对样品三维形貌、内部结构或折射率分布等多种信息的可视化。利用光波的相干性，结合适当的分波技巧，实现两束光的互干涉或自干涉，将光波场相位信息编码至干涉图样的强度分布中，然后结合适当的算法对干涉图样进行重建，是实现光学三维显微成像的一个重要技术。本文对基于光的干涉，利用干涉条纹的强度提供成像对比度的三维显微成像技术进行综述，阐明了激光照明的数字全息显微、部分相干光照明的数字全息显微、光学相干断层显微和空间非相干光照明的自干涉数字全息显微成像技术的基本原理、成像特性，以及该类技术在样品定量相衬成像、三维层析成像、非扫描快速三维显微成像等领域的应用，同时对该类技术衍生的新技术以及该类技术的未来发展方向进行了详细讨论。

全息术最初被设定为一种相干成像技术,通过物光和参考光干涉形成全息图,对全息图进行重建可以实现三维成像和物信息的获取。全息图记录过程要求物体上任意两点的光场具有空间互相干性,这一特性限制了全息术在非相干光领域的应用。空间非相干光的普遍存在和易获取等优点,使得非相干全息术的提出和发展具有重要意义。非相干全息术源于20世纪60年Mertz和Young提出的菲涅耳波带片编码成像理论,是指在空间非相干光照明情形下利用某种编码孔径对图像进行变换,实现全息图记录和再现的技术。Lohmann把这一技术进一步发展为基于分波技巧的干涉成像技术(源于同一物点的物光和参考光相干涉),实现了非相干物体的波前再现,从而明确了非相干全息记录过程中物光场中任意两点之间的互相干不再是全息图记录的必要条件。经过几十年的发展,科研人员利用非相干全息术在全息图的记录机制、重建算法、成像性能提升和应用等方面都取得了显著成果。本文聚焦于阐明空间非相干光情形下基于编码相位掩模波前调制的自干涉或无干涉数字全息术的成像原理及其演化技术的发展和应用,并在此基础上探讨该技术下一步的发展和有潜力的研究方向。

研究了γ射线辐照对130 nm部分耗尽(Partially Depleted, PD)绝缘体上硅(Silicon on Insulator, SOI)工艺MOS器件栅氧经时击穿(Time-Dependent Dielectric Breakdown, TDDB)寿命的影响。通过测试和对比辐照前后NMOS和PMOS器件的转移特性曲线、阈值电压、关态泄漏电流以及TDDB时间等电参数, 分析了γ射线辐照对PD-SOI MOS器件TDDB可靠性的影响。结果表明: 由于γ射线辐照在栅极氧化层中产生了带正电的氧化物陷阱电荷, 影响了器件内部势垒的分布, 降低了电子跃迁的势垒高度, 导致了电子遂穿的正反馈作用增强, 从而缩短了器件栅氧化层经时击穿时间, 最终造成器件栅极氧化层的可靠性下降。

光敏剂能否被肿瘤细胞高效吸收是影响光动力治疗效率的重要因素。亲脂性光敏剂易于被肿瘤组织摄取, 但会使光敏剂发生自猝灭; 亲水性光敏剂则有利于光敏剂在体内的转运, 但肿瘤细胞摄取率会下降。本工作通过亲酯性的乙二醇缩合支链和亲水性季膦基团与卟啉相连接, 成功制备一种新型两亲性卟啉锌化合物 (ZnTP-TP), 实验表明该化合物具有较高的单线态氧量子产率和良好的两亲性, 可被细胞快速摄取, 并表现出较低的细胞毒性和良好的肿瘤光动力治疗效应。