1 重庆理工大学 光纤传感与光电检测重庆市重点实验室 智能光纤感知技术重庆市高校工程研究中心, 重庆 400054
2 重庆理工大学 两江国际学院, 重庆 401135
3 重庆中国三峡博物馆馆藏文物有害生物控制研究国家文物局重点科研基地, 重庆 400013
为了稳定准确地检测甲醇蒸汽浓度, 该文提出了一种基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜的光纤Bragg光栅(FBG)甲醇传感器。首先使用氢氟酸腐蚀部分包层, 在栅区表面涂覆一层PMMA薄膜;然后构建测量系统, 建立了传感器检测甲醇蒸汽的理论模型;最后引入温度补偿单元, 消除温度对甲醇蒸汽浓度测量产生的影响。实验研究了PMMA薄膜厚度和温湿度对传感器灵敏度的影响, 测试了传感器的响应时间、选择敏感性和检测下限。研究结果表明, 在甲醇质量浓度为20~160 mg/L时, 传感器的中心波长漂移与浓度间具有线性关系(线性系数R2=0.992)。在温度20~40 ℃, 相对湿度40%~80%时, 传感器能够准确检测甲醇蒸汽浓度的变化, 其灵敏度为0.292 pm/(mg·L-1), 相对误差为9.3%, 检测下限为20 mg/L。
甲醇 聚甲基丙烯酸甲酯 光纤Bragg光栅(FBG) 温度补偿 灵敏度 检测 methanol polymethyl methacrylate fiber Bragg grating(FBG) temperature compensation sensitivity detection
红外与激光工程
2023, 52(10): 20230038
1 中国矿业大学材料与物理学院，江苏 徐州 221116
2 浙江大学材料科学与工程学院，浙江 杭州 310058
3 中国矿业大学安全工程学院，江苏 徐州 221116
为了提升铯铅溴（CsPbBr3）量子点（QDs）的稳定性，提出了一种新方法：在CsPbBr3量子点表面原位包覆二乙基锌，使用高分子聚合物聚甲基丙烯酸甲酯进行封装，将表面与二乙基锌配位的量子点嵌入聚甲基丙烯酸甲酯中，并放入空气中将二乙基锌氧化为ZnO，获得性能稳定的氧化锌包覆CsPbBr3量子点的聚甲基丙烯酸甲酯膜。所制备的量子点薄膜具有较好的水稳定性和光学特性，光致发光量子产率（PLQY）高达82.2%；在水中浸泡7 d后，荧光强度保持初始值的55.4%。随后，将所制备的绿光量子点薄膜与红色荧光粉和蓝光二极管进行集成，制备了白光发光器件，其显示白光色坐标为（0.32，0.34），色域覆盖度为127.18%的NTSC和色域覆盖度为94.96%的Rec.2020色域。
量子光学 钙钛矿 量子点 包覆 聚甲基丙烯酸甲酯 二乙基锌 光学学报
2023, 43(22): 2227001
滇西应用技术大学珠宝学院, 云南 腾冲 679100
铜铟硫(CuInS2)纳米晶具有发射光谱宽、 波长易于调控、 量子产率高、 合成成本低、 容易与封装材料复合等优点, 在远程白光LED结构中具有广阔的应用前景。 远程白光LED结构是针对LED散热问题提出的一种新型封装结构, 在这种结构中复合荧光涂层(复合薄膜)与蓝光芯片进行隔离封装, 这种结构对复合薄膜中纳米晶的热稳定性的要求大大降低。 首先合成出了不同发光波长的CuInS2纳米晶荧光材料, 然后将其封装到PMMA基质中制备了系列的CuInS2纳米晶/PMMA复合薄膜。 通过荧光光谱和紫外可见光谱的方法, 针对纳米晶复合薄膜出现的发光波长红移以及不同发光波长纳米晶/PMMA复合薄膜透过率不一致的现象进行了详细研究。
聚甲基丙烯酸甲酯 铜铟硫 纳米晶 复合薄膜 PMMA CuInS2 Nanocrystals Composite film 光谱学与光谱分析
2022, 42(12): 3672
1 北京师范大学 应用光学北京重点实验室与物理学系，北京 100875
2 上海应用技术大学 材料科学与工程学院，上海 200235
3 北京科技大学 材料科学与工程学院，北京 100083
为了提高稀土离子的发光性能，在稀土发光材料中引入了贵金属纳米颗粒。金属等离子体共振可以产生局域电场，作用于稀土离子的发光过程，能达到发光增强的效果。Ag@SiO2核壳结构纳米颗粒可以有效控制金属Ag与稀土离子之间的距离，既能达到等离子体共振增强的效果，又可以避免与发光中心距离过近时产生非辐射能量传递导致的荧光淬灭。用滴铸法先将不同浓度的Ag@SiO2纳米颗粒滴在石英片上，再将Eu(dbm)3phen:PMMA: 二氯甲烷混合溶液旋涂制备得到Eu-PMMA复合薄膜。对样品进行形貌表征和发光测量，发现Ag@SiO2纳米颗粒的引入使薄膜的发光强度得到增强，测量的激发光谱的最大增强因子为2.50倍，发射光谱的最大增强因子为2.15倍。同时荧光寿命测量结果显示，含有Ag@SiO2纳米颗粒的薄膜样品的发光寿命也得到延长。在稀土发光材料中引入Ag@SiO2纳米颗粒展现了良好的发光增强效果，且实验方法可操作性强，具有良好的应用潜力。
稀土离子发光 等离子体增强 Ag@SiO2核壳结构 聚甲基丙烯酸甲酯 rare earth ion luminescence plasma enhancement Ag@SiO2 core-shell structure PMMA
厦门大学电子科学与技术学院(国家示范性微电子学院), 福建 厦门 361005
对不同波段LED激发下,聚合物SU-8/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)光波导进行了光吸收性能的研究。在中心波长为310,365,405,525 nm LED以及808 nm激光器的泵浦下,研究了聚合物SU-8/PMMA光波导对1064,980,635 nm信号光的吸收性能。实验结果表明:聚合物SU-8波导在蓝紫光LED泵浦作用下光衰减较强,光衰减会随着泵浦光波长的红移和波导尺寸的减小而变弱;在截面尺寸为5 μm×5 μm,长度为2 cm的聚合物SU-8波导中,当采用1064 nm激光器作信号源,功率为50 mW的310,365,405 nm LED激发下,光强衰减分别达91.7%、48.3%、26.7%;在525 nm LED和808 nm激光器激发下,光强能够保持基本稳定;PMMA波导在LED激发下光强无衰减现象。因此,在蓝紫光LED激发下的聚合物SU-8光波导放大器的研究中,应使用单模小尺寸波导、小功率LED泵浦来有效避免光强的衰减;在PMMA光波导放大器中更易实现光信号的放大。
集成光学 聚合物SU-8 聚甲基丙烯酸甲酯 光波导 LED泵浦 光衰减 中国激光
2021, 48(20): 2006003
1 西南科技大学 理学院, 四川 绵阳 621010
2 西南科技大学 计算机科学与技术学院, 四川 绵阳 621010
传统光纤式压力传感装置由于结构及材料的限制, 其灵敏度难以进一步提升。基于马赫-曾德尔干涉传感原理, 设计一种掺杂型双芯光子晶体光纤(DC-PCF)横向压力传感结构。根据不同掺杂材料和光纤截面结构参数对压敏特性的影响, 分析压力灵敏度与光纤结构关系, 综合模场面积, 获得高压力灵敏度DC-PCF结构。仿真结果表明: 当入射传输波长为1550 nm、双芯光子晶体长度为6 cm时, 横向压力下X偏振压力灵敏度可达37.56 nm/MPa, Y偏振压力灵敏度可达35.27 nm/MPa。相对传统光子晶体横向压力传感器, 该传感结构的压力灵敏度提高了近60倍。
双芯光子晶体光纤 横向应力 聚甲基丙烯酸甲酯 有效折射率差 dualcore photonic crystal fibers transverse stress polymethyl methacrylate effective refractive index difference
1 长春工业大学 化学工程学院, 吉林 长春 130012
2 长春工业大学 材料科学与工程学院, 吉林 长春 130012
为改善有机半导体器件的界面性能, 在氮化硅层上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成复合绝缘层。首先, 利用原子力显微镜研究了不同浓度的PMMA复合绝缘层的表面形貌及粗糙度。接着, 蒸镀六联苯(p-6P)、酞菁铜和金电极, 构成有机的金属-绝缘层-半导体(MIS)器件。最后, 研究了MIS器件的回滞效应及电性能。实验结果表明, 复合绝缘层的粗糙度为单绝缘层的1/5, 大约1.4 nm。复合绝缘层上的p-6P薄膜随着PMMA浓度增加形成更大更有序的畴, 但单绝缘层上薄膜呈无序颗粒状。复合绝缘层的有机MIS器件几乎没有回滞现象, 但单绝缘层的器件最大回滞电压约为12.8 V, 界面陷阱电荷密度约为1.16×1012 cm-2。复合绝缘层有机薄膜晶体管的迁移率为1.22×10-2 cm2/(V·s), 比单绝缘层提高了60%, 饱和电流提高了345%。基于复合绝缘层的MIS器件具有更好的界面性能和电性能, 可应用到有机显示领域。
复合绝缘层 金属-绝缘层-半导体 聚甲基丙烯酸甲酯 氮化硅 回滞效应 compound insulation layers metal-insulator-semiconductor polymethyl methacrylate silicon nitride hysteresis effect
