提出一种多相机共光路层析成像方法，对火焰的时空演化特性进行表征。首先，在成像光路结构中利用级联分光棱镜将光能量分配到不同探测通道，在同步控制器驱动下，成像系统能够对瞬态火焰的不同断面同时进行聚焦。其次，建立光学层析系统的空间物像映射关系，基于反卷积算法实现火焰不同断面位置处自发辐射特性的数值解析。实验结果表明，不同相机能够同步独立地获取火焰辐射信息，可实现对动态火焰的高空间分辨率测试。

自2004年发现石墨烯以来, 二维材料以其丰富的带隙结构、独特的光电特性和无悬挂键的范德瓦耳斯表面等, 极大地拓宽了半导体电子、光电子器件的设计维度。其中二维硒化铟材料成为最具竞争力的未来高迁移率光电子器件用候选材料, 被诺贝尔奖获得者Andre Geim认为是“硅和石墨烯的‘黄金分割点’”。但人们对二维硒化铟材料的研究仅有不到十年的时间, 对其制备及应用的认识仍然不足。本文综述了二维硒化铟材料及其光电器件的研究现状。另外, 考虑到目前绝大多数二维硒化铟材料的研究是基于块状单晶体材料的机械剥离开始的, 因此本文首先回顾了硒化铟晶体结构的认识及其制备方法的发展历程, 在此基础上综述了二维硒化铟材料制备及其性能表征的前沿研究结果, 探讨了器件结构、材料制备方法等因素对二维硒化铟场效应晶体管和光探测器电学输运特性的影响, 最后分析了未来硒化铟材料及器件应用面临的机遇与挑战。

超宽带光电子芯片是下一代无线通信、先进电子信息装备中光纤传输与信号处理的关键元器件, 芯片中光子、电子、电磁场之间的相互作用是决定芯片性能的核心因素。文章通过介绍超宽带光电探测器芯片、电光调制器芯片等方面的研究进展, 分享课题组在破解上述核心科学问题、提高芯片性能的关键技术方案。

为解决弱光环境下月球着陆粗避障环节成像不清晰的问题，提出了“区域”像元合并和去除相机本底值两种图像预处理方法，来提高探测器的成像灵敏度和图像信噪比与对比度。在分析传统像元合并实现原理的基础上，提出了一种针对n_taps成像数据格式的“区域”像元合并方法。根据月球着陆粗避障环节中大尺度障碍识别的特点，通过去除相机本底值来提高图像的对比度。最后，利用宽、窄视场两款相机分别对像元合并、去除相机本底值以及两者结合的方法进行了重复性实验。实验结果表明，在弱光环境下，结合像元合并与去除相机本底值的方法可有效提高图像的信噪比与对比度，2_Binning模式下宽视场相机的信噪比可提高5.901 4 dB、对比度可提高0.254 7，窄视场相机的信噪比可提高5.764 4 dB、对比度可提高0.265 4；4_Binning模式下宽视场相机的信噪比可提高11.689 9 dB、对比度可提高0.210 2，窄视场相机的信噪比可提高11.401 5 dB、对比度可提高0.284 0。

本文介绍了我们通过利用两路微波共同作用下来进行NV色心的量子调控, 实验结果出现“烧孔”现象并降低线宽, 与此同时得到直流磁噪声灵敏度。在连续波实验条件下, 两路微波都调谐到NV色心系综基态3A2之间的共振频率, 一路泵浦微波(Pump)设定为给定的频率(ms=0ms=±1), 一路探测微波(Probe)设定为扫频。在本次实验中我们关注的是两个微波场在NV基态之间跃迁相同的情况(ms=0ms=+1)。在这种方法下, 观察到的光谱表现出一个复杂的窄线宽结构, 当探测微波功率一定时, 泵浦微波功率越低, 线宽越窄。当泵浦微波功率不变, 改变微波频率时, 烧孔一直出现在改变的微波频率处, 最后我们对信号进行了调制解调, 由于NV色心系综磁检测的灵敏度与解调曲线的最大斜率成反比, 发现相干布局现象的调制斜率提高了20%, 进一步提高了直流散粒噪声灵敏度。

随着科学技术的不断发展,单光子雪崩光电二极管(SPAD)在极弱光探测领域起着不可或缺的作用。但是,在需要同时进行可见光和红外光的应用场景下,单一波峰响应的SPAD往往独木难支,而采用多个单波峰器件又降低了整个系统的集成度。为解决这一问题,设计了一种分别在可见光区和红外光区响应的双波峰SPAD。为确保该器件能实现预期的功能,首先利用半导体工艺器件仿真软件(TCAD)来验证该器件的合理性,再通过搭建外部淬灭电路来测试SPAD的各项性能参数。测试结果显示,该器件的雪崩击穿电压为12.75 V。在22 ℃的室温条件下(过偏压为0.5 V),SPAD的光子探测概率在520 nm处达到32%,在840 nm处达到12%。此外,当过偏压为1 V时,其暗计数率(DCR)为1 kHz。因此,该SPAD能够实现对可见光及近红外光的双波峰探测,并且将DCR控制在一个较低的范围内。