东南大学 材料科学与工程学院， 江苏 南京 210089
采用高温固相法制备Na+、In3+、Ge4+单掺或共掺杂的LiScSi2O6∶Cr3+荧光粉，通过漫反射光谱、光致激发和发射光谱、量子效率测试等手段对其光吸收及光致发光性能进行了研究。实验结果表明，Na+、In3+、Ge4+等离子单独掺杂均可提升LiScSi2O6∶Cr3+荧光粉对460 nm蓝光的吸收，而多格位阳离子共掺可进一步增强光吸收能力，吸收效率可从最初的50.5%提升至60.9%。多格位离子单掺或共掺引起Cr3+占据八面体结构畸变程度增加，从而导致光吸收增强。优化荧光体系LiSc0.4In0.6Si1.6Ge0.4O6∶Cr3+的近红外发射峰波长为860 nm，半高宽为160 nm， 内、外量子效率分别为72.5%和41.8%，封装制成的荧光转换型LED器件在100 mA驱动电流下近红外光输出功率为 63.1 mW，近红外电光转换效率为22.3%，表现出较好的近红外发光综合性能。本研究工作为增强Cr3+激活近红外荧光粉的光吸收提供了一种有效手段。
近红外荧光粉 Cr3+激活 多格位掺杂 光吸收调控 NIR phosphor Cr3+ activated multisite cation substitution light absorption regulation 红外与激光工程
2023, 52(12): 20230630
1 集美大学计算机工程学院，福建厦门 361021
2 山西省检验检测中心，山西太原 030000
针对键盘电磁信息安全问题，分析了 PS/2键盘的工作原理以及信号特征，提出一种基于深度学习的检测方法。该方法针对键盘设备的电磁泄漏信号特征，对卷积神经网络(CNN)结构进行了适应性调整; 结合改进的梯度加权类激活映射方法，实现了对键盘电磁信息的智能识别和精准定位。对 4个按键的电磁信号进行测试，分类准确率达到了 98%; 在噪声环境下的分类准确率也达到了 81%。将梯度加权类激活映射方法及其改进方法对键盘电磁信息的定位效果进行了对比，实验结果证明改进后的方法定位效果更佳。
信息安全 电磁信息检测 深度学习 梯度加权类激活映射 information security electromagnetic information detection deep learning Gradient-weighted Class Activation Mapping 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(5): 645
长余辉材料在安全指示、防伪和生物成像等领域具有广泛应用前景, 但其缺陷调控及余辉机理尚不清晰。自激活长余辉材料以其物质组成及晶体结构简单, 便于研究余辉机理而受到关注。本研究以自激活长余辉材料锗酸锌为基质, 采用高温固相反应合成得到了一系列钙掺杂的长余辉材料Zn2-xCaxGeO4(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)。实验表明, 在锗酸锌中掺杂钙元素后, 使用376 nm紫外光激发时,观察到锗酸锌基质样品的黄色发光峰; 同时在267 nm激发下, Zn1.5Ca0.5GeO4荧光强度增强了6.2倍。从余辉光谱和余辉衰减曲线上看, Zn1.5Ca0.5GeO4初始余辉强度增强了25.1倍; 并且在所考察的300 s余辉时间里, 与锗酸锌相比, Zn1.5Ca0.5GeO4保持了近5倍的余辉强度。进一步热释曲线表征显示, 材料主要陷阱的深度在0.7 eV左右; 加入合适浓度的Ca2+后, 其热释峰显著变强, 表明钙掺杂后陷阱密度显著增加。最后利用不同发射波长的余辉衰减差别, 实现了“花朵”颜色的动态变化, 表明所得材料在动态防伪领域具有一定应用前景。
自激活长余辉材料 Zn2-xCaxGeO4 多色余辉 陷阱分布 动态防伪 self-activating long afterglow material Zn2-xCaxGeO4 multi-color afterglow trap distribution dynamic anti-counterfeiting
1 华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室，湖北 武汉 430074
2 湖北光谷实验室，湖北 武汉 430074
光刻热点检测是实现集成电路可制造性设计，保障集成电路芯片最终良率的关键。鉴于传统基于深度学习的光刻热点检测方法难以满足先进集成电路制造对检测精度的要求，提出了一种基于改进Yolov5s的检测算法，用于光刻版图热点缺陷的精确检测。通过将坐标注意力机制引入骨干网络，提高了Yolov5s模型对版图图形区域的关注度，进而极大地改善了基于Yolov5s的检测算法的光刻热点检测性能。与此同时，采用Sigmoid线性单元激活函数进一步完善整个神经网络的非线性表达，利用Scylla交并比损失函数更快速地定量评估边界框回归损失，提高了热点检测算法的收敛速度和精度。将ICCAD（The International Conference on Computer-Aided Design）2012竞赛基准、经光学邻近校正优化后的光刻图形作为数据集对所提算法开展性能测试实验，验证了热点检测算法的优异检测精度。实验结果表明，该算法的平均准确率、平均召回率、平均F1-score和均值平均精度分别达到97.7%、98.0%、97.8%和98.4%，显著优于其他光刻热点检测算法，展示了良好的应用前景。
光刻热点检测 改进Yolov5s 检测精度 坐标注意力机制 Sigmoid线性单元激活函数 Scylla交并比损失函数 激光与光电子学进展
2023, 60(24): 2422001
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 信息科学与技术学院,上海 201210
As在HgCdTe材料中具有较小的扩散系数，可以形成较为稳定的结构，广泛应用于HgCdTe的p型掺杂。在p-on-n型碲镉汞红外探测器的制备中As掺杂是重要的制备方法。针对在制备过程中存在无法精确测量As激活率的问题，提出采用低温弱p型退火辅助差分霍尔测试的方法，获得了载流子浓度分布，从而通过与SIMS测试结果对比得到长、中波液相外延HgCdTe样品中As的激活率，并分析了退火等工艺对As掺杂后激活率的影响。
液相外延 碲镉汞 As离子注入 激活率 弱p型退火 LPE Hg1-xCdxTe As ion implantation activation rate weak p-type annealing
1 中国矿业大学 计算机科学与技术学院，江苏徐州226
2 中国矿业大学 信息与控制工程学院，江苏徐州1116
针对全局和局部高低频空间信息利用不足而导致重建图像纹理细节模糊的问题，提出一种基于注意力和宽激活密集残差网络的图像超分辨率重建模型。首先，四个不同尺度且平行的卷积核被用来充分提取图像低频特征作为空间特征转换的先验信息。在深层特征映射模块中构建融合注意力的宽激活残差块，并利用低频先验信息来引导高频特征的提取。该宽激活残差块通过扩大激活函数前的特征通道数来提取更深层次的特征图，且所构造的全局和局部残差连接在加强残差块和网络特征前向传播的同时，在不增加参数情况下使得所提取特征的多样性更加丰富。最后，对得到的特征图进行上采样和重建以得到清晰的高分辨率图像。实验表明，所提算法在BSD100数据集上4倍超分辨率时，相比LatticeNet模型的PSNR指标提升了0.14 dB，SSIM提升了0.001，在主观视觉方面，重建出的图像局部纹理细节也更加清晰。
残差网络 超分辨率 宽激活 注意力机制 密集连接 residual network super-resolution wide activation attention mechanism dense connectivity 光学 精密工程
2023, 31(15): 2273
1 北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室，北京 100871
2 南开大学物理科学学院，天津 300071
3 北京工业大学理学部信息光子技术研究所，北京 100124
4 山西大学极端光学协同创新中心，山西 太原 030006
神经网络中的非线性激活层可以改变多层网络数据间的线性变换关系，使神经网络得以进行更复杂的学习。为实现处理速度更快，能耗更低的运算，近年来光子领域的神经网络逐渐受到重视，一系列光学非线性激活函数器件应运而生。本文综述了近年来在光学神经网络中引入非线性激活函数的工作，从光学非线性函数的物理机制及其在光学神经网络中的应用出发，对该领域的工作进行了回顾；总结并讨论了光学神经网络中光学非线性激活函数器件发展所面临的挑战及变化趋势，并基于此展望了其发展前景。
非线性光学 光学神经网络 非线性激活函数 光学学报
2023, 43(16): 1623001
