1 浙江经济职业技术学院 汽车技术学院,杭州 310018
2 浙江理工大学 机械工程学院,杭州 310018
3 浙江大学 信息与电子工程学院,杭州 310027
设计并制备了一种基于忆阻器结构且具有可编程特性的Ge基光控晶体管，它由两个结构为Ni/Ge/GeOx/Al2O3∶HfO2/Pd的忆阻器背对背组成，共用阻变层GeOx/Al2O3∶HfO2、衬底Ge和底电极Ni，阻变层的设计是实现光控晶体管功能的关键。两个顶电极Pd作为光控晶体管源漏极，中间区域作为栅极接受外加光源的栅控。探究了Ge基忆阻器光电响应特性，并实现光控晶体管基于光源栅控的输出与转移特性。进一步地，探究了器件的物理机制并验证设计的科学性和可行性。该光控晶体管具有非易失性与标准CMOS工艺兼容性等优势，能有效简化器件制备工艺、降低制造成本，可为下一代光电芯片研发提供参考。
锗 忆阻器 光控晶体管 光电特性 器件物理 氧空位缺陷态 能带结构 非平衡载流子 Ge memristor phototransistor photoelectric characteristic device physics oxygen vacancy defect energy band structure non-equilibrium carriers
1 暨南大学光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室，广东 广州 510632
2 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室，陕西 西安 710119
3 中国工程物理研究院应用电子学研究所，四川 绵阳 621900
4 广东工业大学广东省信息物理融合系统重点实验室，广东 广州 510006
5 季华实验室，广东 佛山 528200
太赫兹调制器作为太赫兹技术应用的重要器件之一，在太赫兹通信、成像和传感等领域具有广泛应用前景。但是目前太赫兹调制器调制深度、工作带宽、稳定性等有待提升，这制约了太赫兹技术的进一步推广与发展。基于此，设计并制备了一种新型光控砷化镓/侧边抛磨太赫兹光纤（SPTF）调制器，将砷化镓转移到太赫兹光纤抛磨区，增强太赫兹波倏逝场与砷化镓相互作用。在外置808 nm激光器照射下实现对太赫兹波幅度调制，调制深度达到97.4%。实验结果表明，这种新型的光纤调制器具有较好的光控调制效果。同时，该器件体积小、集成度高，具有广泛应用的潜力。
太赫兹调制器 侧边抛磨光纤 砷化镓 光控 调制深度 激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811003
1 中国矿业大学教育部地下空间智能控制工程研究中心，江苏 徐州 221116
2 中国矿业大学信息与控制工程学院，江苏 徐州 221116
设计了一种可由空间编码结构光控制的多功能太赫兹超表面单元，该单元由嵌有光敏半导体材料的金属裂环-二氧化硅介质层-金属底板组成。超表面单元通过结构光源的编码控制光改变单元顶层金属裂环内嵌光敏半导体的电导率来模拟不同形状的C形环，实现了具有2 bit相位编码的光控超表面单元设计。将超表面单元组成阵列，通过编码结构光的空间分布进一步实现了角度可控的异常反射，并获得不同阶数的涡旋波束。所提出的基于空间编码结构光源的新型太赫兹超表面光控方式解决了现有光控超表面功能单一、加工难度大等问题，为光控可编程太赫兹超表面技术发展提供了新的思路。
表面光学 太赫兹 光控超表面 可编程超表面 结构光 波束控制 光学学报
2023, 43(11): 1124004
1 东华大学 信息科学与技术学院，上海 201620
2 香港科技大学 先进显示与光电技术国家重点实验室，香港 999077
光驱动液晶显示（optically driving liquid crystal display，ODLCD）通过偏振光控制液晶分子的取向来实现显示功能，它已经被广泛应用在各种光电器件中。然而，由于ODLCD较大的擦写时间和响应时间，它在实际应用中仍然受到了一定的限制。本文在ODLCD的光取向层azo dye（SD1）中掺杂了氧化镍（NiO）纳米粒子，并探究了NiO纳米粒子对ODLCD的擦写时间和响应时间的影响。同时，利用扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜研究了NiO在SD1取向层的分布和微观形貌。实验结果表明，随着NiO浓度增加，NiO在SD1薄膜的粒径逐渐变大。在不同质量比（1∶0到1∶0.1）的SD1-NiO中，质量比为1∶0.08的SD1-NiO制备的ODLCD具有最小为6.8 s的擦写时间。此外，对于传统的电驱动液晶显示（liquid crystal display，LCD）应用中，掺杂比为1∶0.02的SD1-NiO所制备的ODLCD的响应时间被降低5 ms。
光驱动液晶显示 光控取向 氧化镍 擦写时间 响应时间 optically driving liquid crystal display photo-alignment nickel oxide rewriting time response time
1 上海交通大学 电子信息与电气工程学院 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
2 上海交通大学 平湖智能光电研究院, 浙江 嘉兴 314299
微波波束形成器是相控阵雷达、5G通信基站等射频发射系统中的核心器件。近年来硅基微波光子波束形成器以其带宽大、尺寸紧凑、重量轻、损耗低、抗电磁干扰等优势成为微波光子学中的研究热点之一。文章从微波光子波束形成的基本原理和性能指标出发, 总结了近年来应用于微波光子波束形成器的多种集成可调光学真延迟线结构和波束形成网络架构, 并介绍了微波光子波束形成系统集成芯片和自动化控制的最新进展, 最后对硅基微波光子波束形成器的未来发展进行了展望。
硅基光电子学 微波光子 光控波束形成网络 光学延迟线 silicon photonics microwave photonics optical beamforming networks optical delay lines
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学 材料与光电研究中心, 北京 100049
3 东北师范大学 物理学院, 吉林 长春 130033
微偏振阵列是分焦平面偏振计的核心元件。相较于纳米线栅阵列, 液晶偏振阵列有着设计灵活、工艺简便、性能稳定等独特优势, 有望实现高性价比、高精准度的偏振测量与成像。本文综述了近年来国内外科研团队针对液晶微偏振阵列展开的研究, 系统阐述了基于宾主型、偏振旋转型和相位延迟型3大类液晶偏振阵列的器件结构和工作原理, 不同的液晶排列结构可以实现从单一线偏振到全Stokes矢量的测量和成像, 最后讨论了液晶微偏振阵列与偏振探测技术相结合的发展趋势和应用中面临的挑战。
液晶器件 微偏振阵列 光控取向 分焦平面偏振成像 liquid crystal device micropolarizer array photoalignment division of focal-plane polarization imaging
1 武汉工程大学 计算机科学与工程学院，湖北武汉430205
2 智能机器人湖北省重点实验室，湖北武汉43005
3 华中科技大学 化学与化工学院，湖北武汉400074
4 武汉工程大学 邮电与信息工程学院，湖北武汉30205
为解决传统光场相机空间带宽积偏低的问题，提出了一种基于液晶扩散片的光场成像系统。使用光控取向技术进行取向，克服了传统摩擦取向所产生的杂质、静电与物理性损伤等缺陷，制备出适用于光场成像的电控可调液晶扩散片；通过改变液晶扩散片的外加电压，获得了不同电压下的光场信息；通过适配液晶扩散片的成像算法，将高透过率时光场的细节信息与低透过率时光场的散射光强度融合，获得了均衡光强与细节的高分辨率光场信息。与传统光场成像系统相比，所提方法获得的高分辨率光场图像的峰值信噪比整体提升约4.98%，而且成本低、制备简便，实现便捷，有利于制作出高性价比的光场相机，实现高分辨率光场成像。
光场成像 液晶扩散片 光控取向 空间带宽积 light field imaging liquid crystal diffuser light-controlled orientation spatial bandwidth product
中国空间技术研究院西安分院 空间天线技术研究所, 西安 710100
简要回顾了光控相控阵天线的发展历程, 介绍了光控相控阵天线的工作原理, 探讨了光控相控阵天线在卫星载荷领域的应用优势。指出高通量卫星超宽带应用和多功能载荷多频段应用是卫星通信的发展趋势之一, 光控相控阵天线在大口径、超宽带、宽角扫描方面的应用优势明显。
光控 相控阵天线 卫星通信 应用前景 optically controlled phased-array antenna satellite communication application prospect
电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 四川成都 611731
研究了表面化学硫硒钝化技术对砷化镓基光控太赫兹调制器件性能的增强效应和机制。实验表明, 硫硒钝化能有效地去除砷化镓表面氧化物, 减少表面复合中心, 从而改善砷化镓的表面状态。钝化后, 光致发光 (PL)强度显著增强, 是参考砷化镓基底的 6倍。同时, 钝化效应可以显著提升砷化镓中少数载流子的寿命, 可达 2.2 ns。表面钝化效应可以显著提高砷化镓基太赫兹调制器的调制性能, 在 3 mW激光功率下测得调制深度为 41%, 调制速率为 88.81 MHz。该光控太赫兹调制器在低功率下具有高调制深度和调制速率, 在太赫兹通信领域有巨大的应用潜力。
太赫兹波 表面钝化 光控 调制器 terahertz wave surface passivation optically controlled modulator 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(4): 648
1 南京中电熊猫平板显示科技有限公司, 江苏 南京 210033
2 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司, 江苏 南京 210033
3 咸阳彩虹光电科技有限公司, 陕西 咸阳 712000
传统偏光片技术所制备的是外置型偏光片, 由于其贴附于显示屏表面, 使显示器的厚度增加, 透光率下降。为了满足对偏光片薄型化、高透过率、低成本以及柔性显示等要求, 开发内置型偏光片成为新型显示特别是柔性显示发展的一个重要方向, 其中作为内置型偏光片的主流技术的光控取向和纳米压印技术, 由于其无静电、无粉尘污染、更精确可控微小区多筹取向能力以及低成本、大面积制备的优点, 在显示领域备受关注。本文重点综述了近几年利用光控取向和纳米压印两种制造技术在内置偏光片中的开发与应用进展, 并对目前该两种技术仍存在的问题进行了讨论, 为内置偏光片的工业化生产提供思路。
光控取向 纳米压印 内置型偏光片 信息显示 photoalignment technology nanoimprint in-cell polarizer information display
