期刊基本信息
创刊：
2004年 • 月刊
名称：
发光学报
英文：
Chinese Journal of Luminescence
主管单位：
中国科学院
主办单位：
中国物理学会发光分会；中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
主编：
申德振
ISSN：
1000-7032
刊号：
CN 22-1116/O4
电话：
0431-86176862
邮箱：
地址：
吉林省长春市东南湖大路3888号
邮编：
130033
定价：
50元/期
本期栏目 2009, 30(4)
发光学报 第30卷 第4期
我们采用三种不同方法制备了含稀土化合物的光学树脂。第一种是含稀土甲基丙烯酸盐的透明树脂，第二种是采用直接掺杂法制备的含稀土配合物透明树脂，第三种是采用原位复合法制备的含稀土配合物透明树脂。通过对三种透明树脂的热稳定性、抗冲击性、紫外-可见吸收光谱、红外光谱、荧光光谱及核磁等方面的表征，结果表明获得的第二、第三种透明树脂具有非常好的透明性、发光性和相关物理机械性能，进一步比较三种透明树脂的发光性质发现第三种采用原位复合法制备的含稀土配合物透明树脂最好，这说明原位复合法是一种简便快捷合成透明荧光高分子材料的好方法。
透明树脂 稀土 发光性质 复合材料 transparent resin rare earth fluorescent property composite materials 
LED是21世纪的绿色光源，具有广阔的照明前景。近年来，LED灯具产品开发的种类越来越多，设计合适的LED灯具显得尤为重要。由于单颗LED的功率很小，作为照明来使用，要求在照明区域内具有一定的均匀光通量和照度，所以需要采用LED的阵列形式， 加大其发光亮度和发光面积，改善光照的均匀性。该文首先计算LED阵列的照度叠加，进而根据叠加公式对阵列仿真，分析两种LED阵列分布的仿真结果，得出不同阵列的分布特点，并比较两种阵列的特点，最后分析出不同阵列分布的适用灯具，为LED灯具设计提供可靠依据。
阵列 仿真 LED LED arrays simulation 采用微扰法研究了左手介质矩形波导的吸收特性。由于色散方程的限制，左手介质波导不能传输基模，它的吸收特性也与右手介质矩形波导明显不同。结果发现， 模式的衰减系数随长宽比(a/b)的增加而减小，而在右手介质波导中结果恰恰相反。除此之外，当不同模式的光波在同一左手介质矩形波导中传输时，每一模式都对应着相邻很近的吸收峰和吸收谷。同时高阶模的衰减系数较低阶模的大。但是，当不同模式的光波在同一右手介质矩形波导中传输时，它们的衰减曲线随着波导宽度的增加而振荡的变化，并且趋近于芯层衰减系数。另外一方面，在右手波导中，高阶模式的衰减系数较低阶模式小。
吸收峰 衰减谷 衰减系数 微扰法 矩形波导 absorption peak attenuation trough attenuation coefficient perturbation method rectangular waveguide 研究了球型半导体量子点中的电子拉曼散射.讨论了初态为导带全满,价带全空时的电子跃迁过程,给出了电子拉曼散射的跃迁选择定则。通过计算GaAs和CdS材料球型量子点中电子及空穴参与拉曼散射的微分散射截面,分别比较了电子和空穴的不同影响,发现电子对拉曼散射的贡献要远大于空穴的贡献;当选取不同量子点半径时,拉曼散射微分散射截面变化也非常明显;量子点尺寸不变的条件下，改变入射光子能量,可以发现,微分散射截面随入射光子能量增大而减小。
量子点 拉曼散射 微分散射截面 quantum dot raman scattering differential cross-section 在有效质量近似下，采用变分方法研究了球型核壳量子点中激子的性质。数值计算了电子波函数随位置的变化关系以及临界势随球壳宽度和核半径的比值的变化关系。结果表明，当球壳宽度和核半径的比值为给定值时，存在一临界势，当局域势减小到临界势时，激子从二类激子转化为一类激子；当局域势为给定值时，存在一临界比值，当球壳宽度和核半径的比值减小到临界比值时，激子亦从二类激子转化为一类激子。该结果对研究球型核壳量子点中的电子结构有参考价值。
激子 量子点 变分法 exciton quantum dot variational approach 为寻求发光性能良好的配合物，设计合成了一种新的双酰胺配体1,4-二［(2′-苄胺甲酰基苯氧基)癸氧基］苯(L)，并在氯仿和乙酸乙酯溶液中合成了其与硝酸钐、硝酸铕和硝酸铽的发光稀土配合物。元素分析数据表明稀土硝酸盐与配体形成的是 1∶1 型的配合物；红外光谱显示配合物具有相似的配位结构。对配体及其配合物的荧光进行了详细的研究，结果表明：钐、铕和铽配合物分别呈现出Sm3+、Eu3+、Tb3+的特征发射，铕离子处于不对称中心格位，硝酸铽配合物荧光相对强度最大。
双酰胺配体 稀土配合物 荧光性能 diamide ligand fluorescence complexes fluorescence properties 基于激光速率方程并加入了热补偿电流，建立了一种用于分析大功率垂直腔面发射激光器(VCSELs)输出特性(P-I)的模型。先测得已知温度下的P-I特性，根据实验数据，利用阈值电流和温度的关系和Gao等人的方法得到a参数和其它参数。把所得参数代入模型，可以获得所需温度下的P-I特性。从模拟结果可以看出，不同温度下，模拟结果与实验结果吻合的非常好，而不考虑热补偿电流时差别很大，从而证明了该激光器模型的有效性；同时，从有源区温度和电流关系曲线可以看出，有源区随着电流增加温升很快，进一步证实了我们研究温度影响的重要性。
速率方程 热模型 rate equations VCSEL VCSELs thermal model 基于碱性条件下甲醛对没食子酸-过氧化氢发光反应的增敏作用，建立了顺序注射与化学发光检测联用测定空气中甲醛的新方法。在选定的实验条件下，甲醛浓度与发光强度在1.0×10-7~2.0×10-3 mol/L范围内呈线性关系，相关系数0.999 3，方法的检出限(3σ)为5.0×10-8 mol/L。对1.0×10-6 mol/L的甲醛进行11次连续测定的相对标准偏差为2.1%，每小时可实现连续测定140次以上。方法的回收率为92.0%~108.0%，对环境标准样品中甲醛的测定结果与推荐值一致。
甲醛 顺序注射分析 化学发光 formaldehyde sequential injection chemiluminescence 通过对激光器一个周期单元的一维薛定谔方程与泊松方程进行自洽求解，得到了能带与电子波函数的分布情况，并且计算了在近共振条件下偶极跃迁元与垒层Al组分的关系，得到了Al组分的优化结果。结果表明，垒层材料的Al组分大约等于0.15时激光器的偶极跃迁元最大，此时激光器处于垂直跃迁工作状态。
量子级联激光器 Al组分 偶极跃迁元 QCL Al composition dipole matrix mement 用水热法制备了PEI/CeF3∶Tb3+纳米晶体，运用透射电子显微镜，X射线衍射，傅立叶变换近红外光谱，对样品进行了表征。结果表明：所得纳米晶体平均粒径为10 nm，呈比较规则的立方体形；纳米晶体表面包覆有PEI，因而具有较好的水溶性和潜在的生物应用价值。我们给出了该纳米晶体的荧光激发谱与发射谱，详细说明了各发光峰对应能级的跃迁及其发光机理，分析了不同掺杂浓度对其荧光强度的影响。结果表明：所制备的纳米晶体在紫外光激发下，显示出明亮的绿色荧光。当Tb3+离子掺杂摩尔分数20%左右时，样品的荧光强度达到最大值。
稀土 荧光 Ce Ce Tb Tb rare earth fluorescence 设计合成了一个萘酰亚胺类SCN-离子探针NNN，其合成方法简单，条件温和。能够在水溶液中专一识别SCN-离子，检测浓度最小可以达到20 μmol/L，随着SCN-离子的加入，化合物NNN吸收光谱蓝移了60 nm，从黄色变为无色，这种明显的颜色变化，有利于可视观察。通过双波长比例变化，可以实现SCN-离子20 μmol/L~0.8 mmol/L范围内的定量检测。SCN-离子能够猝灭化合物NNN的荧光，荧光强度前后变化明显，荧光量子产率由原来的0.33减弱到0.02。通过荧光光谱和吸收光谱两种手段实现对SCN-的检测，选择性好，灵敏度较高。
萘酰亚胺 吸收光谱 荧光光谱 探针 SCN- SCN- naphthalimide absorption spectrum flourescence spectrum sensor 为最大可能提高大功率LED路灯发光板的电光转化率与散热效率，在不影响外量子效率前提下对LED芯片设计采用扩大LED芯片面积，以及电极优化技术增加LED芯片的出光量，使芯片表面热流均匀分布，芯片工作更稳定。分析了大功率白光LED的封装过程对提高芯片取光率、保障白光质量、器件散热技术的综合应用。综合上述技术及有限元分析软件对大功率LED器件封装的热阻分析结果，确定了COB(chip on board)LED芯片的阵列组装技术，为制造LED路灯发光板的最佳技术方案。LED芯片结温很容易控制在120 ℃以下，与外部散热技术兼容性好。通过光线最佳归一化数学模型计算了LED芯片阵列芯片间最佳距离。最后通过对各种白光LED驱动方案的比较，确定了白光LED最佳驱动方案为恒电流驱动脉宽调制(PWM)调节亮度。
大功率白光LED 路灯发光板 光线最佳归一化 high power white brightness LED illumination board of street lamp COB COB(chip on board) optimal normalized of brightness PWM PWM 以水合醋酸锌(ZnAc2·2H2O)和水合肼(N2H4·H2O)为反应物，在未使用任何表面活性剂的简单反应体系中制得了ZnO纳米棒。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和室温荧光光谱对产物的晶体结构、形貌和发光性质进行了表征和分析。测试结果表明，所得产物为六方纤锌矿结构ZnO纳米棒，平均直径为120 nm，产物结晶完整，尺寸均匀。这种简单溶液法制备的ZnO纳米棒在386 nm处具有一个尖锐的紫外发光峰，发射光谱的半峰全宽仅为18 nm，在可见光区有一个较弱的宽频发光带。在该反应体系中通过调控混合溶剂的配比，不使用任何表面活性剂的条件下，为ZnO一维纳米棒的形核和生长提供了微型反应空间。
纳米棒 发光性质 ZnO ZnO nanorods optical property 分析了全光网络分布式攻击定位算法，构建了全光网络攻击定位与恢复的仿真平台。实验表明，针对单点攻击，对光网络的透明性引起的“攻击泛滥”，能够利用分布式攻击定位算法找到攻击源头，在此基础上，对自动保护倒换和环回两种全光网络进行快速恢复。
分布式攻击定位 自动保护倒换 环回 distributed algorithms for attack localization automatic protection switching loopback 在还原气氛下采用高温固相法合成了Eu2+激活的硅酸盐基质白光LED用发光粉，运用扫描电子显微镜和荧光分光光度计分别对发光粉的形貌和激发、发射光谱进行了表征，并对其与YAG发光粉的封装特性进行了对比研究。结果表明，合成的硅酸盐基质白光LED用发光粉其激发光谱覆盖范围宽。采用不同波段的LED芯片进行封装时，和YAG发光粉相比，其色坐标、显色指数和流明效率波动不大，尤其是流明效率波动仅在8%左右，而且其老化性能也和YAG发光粉差别不大。对其和YAG LED的相对发射光谱研究表明，硅酸盐更适合暖白光LED的封装，硅酸盐发光粉粒径与封装流明效率规律变化的研究结果表明，较大粒径的硅酸盐发光粉有可能在大功率LED上有潜在的应用前景。
硅酸盐 发光粉 白光LED 封装 silicate phosphor white-light-emitting LED encapsulation 介绍了一种基于高级图像编程语言(LabVIEW)的LED光源特性检测系统。检测系统是基于运动导轨、多测试工位、计算机控制开发的，集成多种LED特性测试仪器，实现LED光源的光、电、色等综合发光特性的自动连续测试。该系统具有综合、自动、集成、连续、在线的突出优点，大大提高测试效率、测试数据和结果的可靠性、准确性，解决了传统测试方法的分散、效率低和测试误差大的缺点。还介绍了自主开发系统软件的设计原理，并分析了在此基于LabVIEWr的检测系统中应用软件功能的实现,包括测试数据的汇总、计算、分析处理等。还附上相关的实验数据对检测系统加以验证说明。
光电特性 检测系统 LED LED LabVIEW LabVIEW photoelectricity characteristic measuring system 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对掺杂不同3d过渡金属元素的闪锌矿型ZnS系统进行了研究。结果表明，掺杂元素的主要贡献在费米面附近，掺杂后系统的价带底、导带均向低能方向移动，带隙变小。Fe、Mn、Cr、V的掺杂为n型掺杂，Cu、Ni、Co的掺杂为p型掺杂。掺杂后系统的光学吸收边都有明显的红移，在绿光区有较强的吸收。此外，V和Cr掺杂系统在远紫外区也有较强的吸收，结果与实验符合。
第一性原理 硫化锌 电子结构 光学性质 ZnS first-principles electronic structure optical properties 寻找新光源，特别是利用参数X射线辐射(PXR)、沟道辐射(CR)或晶体摆动场辐射(CUR)作为新的光源引起了人们极大关注。要成功获得这些新光源，粒子运动必须是稳定的。但是，由于辐射衰减、晶格热振动、电子多重散射和相互作用势的非线性等因素的影响，系统将产生退道、分叉、混沌等不稳定现象，从而对这些辐射的反射、衍射、聚焦和谱分布产生直接影响。讨论了旋转周期轨道的分叉对系统稳定性的影响。在经典力学框架内和偶极近似下，引入正弦平方势，把粒子运动方程化为了具有阻尼项、受迫项和常数力矩的广义摆方程。利用Jacobian椭圆函数和椭圆积分给出了系统的解和粒子运动周期，用Melnikov方法构造了旋转型周期轨道的Melnikov函数，并用这个方法分析了系统的局部分叉性质。结果表明，系统的临界条件与它的参数有关，只需适当调节这些参数，系统的分叉(或不稳定性)就可以原则上避免，从而进一步保证有效地输出PXR、CUR或CR辐射等。
参数X射线辐射 准沟道辐射 Melnikov方法 分叉 parametric X-ray radiation quasi-channeling radiation Melnikov method bifurcation 研究了半导体量子点中极化子的激发态性质。采用Huybrechts线性组合算符和幺正变换方法，计算了量子点中极化子的振动频率、基态能量、第一激发态能量、由第一激发态向基态的跃迁能量和跃迁频率。分别讨论了电子-LO声子在强弱两种耦合情况下极化子的跃迁能量和跃迁频率。数值计算结果表明，跃迁能量ΔE和跃迁频率ω均随量子点有效受限长度l0的增加而减少，且随电子-声子耦合强度α的增加而减少。
量子点 极化子 跃迁能量 跃迁频率 quantum dot polaron transition energy 考虑界面处导带弯曲，流体静压力以及有效质量随量子点位置的依赖性，采用变分法以及简化相干势近似，研究了无限高势垒GaN/Ga1-xAlxN球形量子点中杂质态的界面效应，计算了杂质态结合能随量子点尺寸、电子面密度以及压力的变化关系。结果表明，结合能随压力的增大呈线性增加的趋势，有效质量位置的依赖性以及导带弯曲对结合能有不容忽视的影响。
量子点 结合能 电子面密度 压力 quantum dot binding energy electron areal density pressure 在有效质量近似下，利用量子力学的密度矩阵理论，采用无限深势阱模型，从理论上计算了考虑极化子效应后在导带子带间跃迁时ZnS/CdSe柱型核壳结构量子点二次电光效应(QEOE)和电吸收过程(EA)的三阶极化率。通过数值计算，分析了电子-LO声子和电子-IO声子相互作用对ZnS/CdSe柱型核壳结构量子点二次电光效应和电吸收过程的三阶极化率的影响。结果表明，极化子效应对二次电光效应的三阶极化率χ(3)QEDE和电吸收过程的三阶极化率χ(3)EA都有很大影响，并且影响的大小与量子点的尺寸大小有关。
非线性光学 三阶极化率 极化子效应 二次电光效应 电吸收过程 nonlinear optical third-order susceptibilities polaron effect quadratic electro-optic effects electro-absorption process 采用强激光辐照硅锗合金，然后高温氧化的方法，在样品表面生成微米级小孔，用高精度扫描电镜观察孔内结构，发现片状纳米结构的存在。用荧光光谱仪测量其光致荧光谱，对于激光辐照(无高温氧化)的样品，在峰值705 nm处出现较强的光致发光(PL)。高温氧化后，样品在606 nm处出现一尖锐的PL光谱。利用量子受限和纳晶与氧化物的界面态综合模型解释PL光谱的产生。
高温氧化 激光辐照 硅锗合金 低维结构 PL光谱 high temperature oxidation laser irradiation SiGe low-dimensional structure PL spectrum 以荷叶为实验材料，用BPCL型微弱发光测量仪，测定了不同浓度NaCl溶液处理不同时间的叶片的延迟发光，观察了延迟发光初始强度随处理时间的变化和延迟发光衰减参数随处理时间的变化。结果表明：随着胁迫时间的增加，0％，0.01％和0.10％处理的叶片，其延迟发光初始强度和衰减参数在一个小范围的上升之后一直呈下降趋势，1.00％，5.00％处理的初始延迟发光强度和衰减参数一直呈下降趋势，10.00％，20.00％处理的初始延迟发光强度和衰减参数从一开始就处于很低的水平。从整体上看，0.10％浓度处理对叶片延迟发光初始强度和衰减参数影响最小。整个实验表明，延迟发光可以规律性地反应盐胁迫对叶片的伤害程度。该结论为生物物理方法测量外界胁迫对叶片的影响具有一定的参考意义。
采用紫外可见吸收、稳态荧光光谱和荧光衰减测量技术，观察了4-硝基-4′-氨基偶氮苯(NAA)在氯仿溶液中的光致变色现象及分子的跃迁能级和能级寿命。结果表明：NAA分子的顺反异构化反应并非一级反应；分子处于反式异构体和顺式异构体的跃迁能分别为255.6，240.2 kJ/mol；分子处于反式异构体的能级寿命为0.02 ns，处于顺式异构体的能级寿命为3.54 ns。顺反异构体的含量、NAA分子之间及NAA分子与溶剂分子之间的相互作用影响NAA分子激发态的能级寿命。
在还原气氛下, 制备了稀土Eu2O3 , Dy2O3掺杂的铝硅酸盐长余辉发光玻璃。分析了不同温度对SrAl2O4∶Eu, Dy发光玻璃的余辉发光的影响，比较了SrAl2O4∶Eu和SrAl2O4∶Eu, Dy发光玻璃的余辉发光的时间积分强度。结果表明:SrAl2O4∶Eu, Dy长余辉发光玻璃的发射光谱存在455,515 nm两个发射峰值，并且其余辉衰减正比于t-0.8。SrAl2O4∶Eu, Dy长余辉发光玻璃余辉发光时间积分强度在150 K附近开始增加，并在275 K达到最大；Dy3+离子是造成空穴陷阱的主要原因。
长余辉发光玻璃 时间积分强度 余辉衰减 long-lasting afterglow glass time-integrated intensity afterglow decay 利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在蓝宝石(1120)衬底上生长高质量的MgxZn1-xO合金薄膜，实验研究了各种不同Mg组分对样品光学性能的影响。通过光致发光荧光衰减特性对激子发光寿命的研究表明，激子的寿命随Mg组分的增加而增加，当Mg组分达到50%时，激子的寿命为872 ps。
金属有机化学气相沉积(MOCVD) MgxZn1-xO合金 寿命 metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) MgxZn1-xO alloy lifetime