1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
随着光伏探测器在傅里叶变换红外(FTIR)光谱探测领域的广泛应用, 光伏型器件的响应非线性现象逐渐成为影响FTIR光谱反演精度的关键问题。文章对光伏探测器的响应非线性进行研究, 首先, 总结了光伏探测器的一般原理与等效电路; 然后, 对导致探测器出现响应非线性的内部效应与外部因素进行分析; 最后, 总结了内外因素之间的关联, 并在结论中给出了对探测器进行非线性校正的工作方向。这对揭示半导体器件对不同通量辐射的响应规律、对于改善研究光伏探测器的非线性问题以及提高FTIR光谱探测精度具有重要的意义。
光伏探测器 光电二极管 非线性响应 傅里叶红外 photovoltaic detector photodiode nonlinear response Fourier infrared
1 南华大学 核科学技术学院衡阳 421001
2 南华大学 计算机学院衡阳 421001
3 中国科学院上海应用物理研究所上海 201800
基于密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)研究了锕系元素铀(U)、钍(Th)、钚(Pu)在二维金属材料锑烯表面的吸附特性。采用线性响应法拟合得到描述铀、钚5f轨道电子强格点库仑作用的哈伯德U值分别为2.24 eV和2.84 eV。利用DFT+U计算发现,锑烯难以吸附钚原子(吸附能为负值),而对铀、钍原子具有较强的表面化学吸附以及丰富的稳定吸附位点。铀和钍原子能量上最稳定的吸附位点分别为桥位——孔位之间和孔位,吸附能分别为4.40 eV和3.62 eV。通过电子结构、电荷转移和最高占据态轨道波函数分析发现,铀、钍原子使锑烯的带隙中出现杂质态,并与锑烯之间通过强p-d轨道耦合使其稳定吸附。进一步计算了吸附率随温度的变化,得出铀和钍在锑烯表面的解吸温度分别达到837 K和660 K。结果预示锑烯是一种良好的铀、钍吸附材料,在海水提铀等领域具有潜在应用。
锑烯 锕系元素 密度泛函理论 线性响应 吸附 电子结构 Antimonene Actinides Density functional theory Linear response Adsorption Electronic structure
1 河北工业大学机械工程学院,天津 300130
2 哈德斯菲尔德大学精密技术中心,英国 哈德斯菲尔德 HD1 3DH
光学三维形貌测量技术具有无损、快速、高精度等优势,被广泛应用于不同领域。工业生产及现实生活中的镜面/漫反射复合表面三维形貌的快速、高精度测量一直是未解决的难题。提出一种基于条纹投影和双屏透射显示的镜面/漫反射复合表面测量方法,并对系统的非线性响应进行了补偿。首先,普通屏和透明屏分别显示绿色条纹,被镜面部分反射,投影仪投射蓝色正弦条纹图到漫反射部分;其次,相机采集不同颜色的变形条纹图;然后,三维标定获取系统参数,通过相位与深度的关系恢复物体的三维形貌;最后,校正系统的非线性响应误差并进行补偿,提高三维测量精度。实验结果表明:该方法能够实现非连续复合表面物体三维形貌的高精度测量。
复合表面 系统标定 相位解算 非线性响应 激光与光电子学进展
2023, 60(3): 0312024
1 惠州学院电子信息与电气工程学院, 广东 惠州 516007
2 湖南大学物理与微电子科学学院, 湖南 长沙 410082
3 岭南师范学院物理科学与技术学院, 广东 湛江 524048
基于自由电子气体模型, 利用线性响应理论结合格林函数方法求解了单层原子体系的等离激元频率, 得出了可适用于高电子密度短波情形的等离激元色散关系的解析解。研究结果表明: 原子层的厚度会降低等离激元的频率, 原子层越厚, 等离激元频率越小, 这种变小在波矢越大时表现得越明显。当单层原子的厚度趋于零时, 其等离激元的色散关系趋近于纯二维等离激元的色散关系。此外, 在单层原子体系等离激元频率的一阶近似中, 发现长波近似下等离激元频率的相对修正与波矢以及原子层的厚度都呈线性关系。
光电子学 等离激元 线性响应理论 格林函数方法 单层原子体系 optoelectronics plasmon linear response theory Green function method monolayer-atom system
红外与激光工程
2022, 51(5): 20210510
1 中国科学院云南天文台, 云南 昆明 650216
2 中国科学院大学, 北京 100049
大口径太阳望远镜中常用波片来进行偏振定标和偏振测量,为了对这类波片的延迟量和方位角进行准确测量,提出一种基于双光束检偏的波片测量系统,建立了该系统对应的数学模型。测量系统中检偏器的方位角可作为参数进行拟合,克服了单光束测量系统中检偏器方位角误差的影响;同时,根据测量系统的结构,对待测波片的延迟量范围进行分析,实现了对偏振定标和偏振测量中所使用波片的精确测量。分析了测量系统误差的主要来源,包括光源光强噪声、电机定位误差和探测器非线性响应,并对探测器非线性响应进行了校正。该方法测量1/4波片和127°波片的延迟量和方位角误差小于0.02°,测量27°~145°和215°~333°范围波片样品的延迟量和方位角误差小于0.05°。
测量 波片 延迟量 双光束检偏 非线性响应
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
采用基于圆偏振探测光的光纤Sagnac原子自旋进动闭环检测技术,实验测试了无自旋交换弛豫(SERF)原子自旋陀螺在两种不同抽运状态下的角速度输入/输出特性,发现了SERF原子自旋陀螺输出的非线性现象。基于SERF原子自旋陀螺理论,建立了非线性响应模型并进行仿真研究,仿真结果与实验测试一致。研究表明:SERF原子自旋陀螺的非线性由原子内在相互作用决定,与总电子弛豫率Rtot密切相关。
光纤光学 陀螺仪 无自旋交换弛豫 原子自旋陀螺 圆偏光 非线性响应 电子弛豫率
1 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西 桂林 541004;
2 桂林电子科技大学广西光电信息处理重点实验室,广西 桂林 541004
3 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,安徽 合肥 230031
针对红外超光谱干涉光谱仪的技术特点,分析其探测器非线性响应的形成机理,仿真含有高阶非线性误差的干涉数据,并研究二、三阶非线性响应对光谱的影响;提出一种迭代方法,即通过交叉迭代使光谱带外畸变最小,从而确定校正系数进而校正非线性响应;通过获取不同温度黑体观测的干涉数据,用交叉迭代法校正实测数据并复原光谱,将未吸收波数光谱响应与黑体辐亮度进行拟合。结果表明:二阶非线性响应主要影响带外数据,三阶非线性响应主要影响带内数据,仅校正二阶非线性响应时,光谱带内数据仍会有残留误差;交叉迭代法可以校正探测器的非线性响应,且三阶非线性校正的精度比二阶的提高了约7.26%;校正后的拟合优度比校正前的提高了约0.4%,校正后的干涉数据更准确。
探测器 遥感 非线性响应 交叉迭代 红外超光谱 校正
1 中国科学院合肥物质科学研究院, 环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 安徽新华学院, 安徽 合肥 230088
介绍了一种新型的、 针对污染源中特定污染气体在紫外波段的成像方法, 该方法基于朗伯比尔吸收定律, 结合紫外带通滤光片分光, 能以较高的时间分辨率和空间分辨率直观再现污染气体浓度在空间的二维分布。 以SO2气体作为研究对象, 在实验室内搭建了测量系统; 阐述了该成像技术的测量方法, 分析了该方法的线性响应, 实验结果表明该方法的线性响应良好, 响应系数R2高达0985; 探讨了该成像方法在不同成像区域内的灵敏度变化, 其差异在1%~3%; 讨论了成像方法获取柱浓度的准确性, 实验室分析结果显示误差约为1%, 准确性较高; 最后分析了该成像方法的检测限并且根据线性最小二乘拟合方法解析出目标气体SO2在样品池横截面上的二维空间分布。
二维分布 目标气体 SO2相机 线性响应 Two dimensional distribution Target gas SO2 camera Linear response 光谱学与光谱分析
2018, 38(5): 1476