作者单位
摘要
1 之江实验室,浙江 杭州 311100
2 浙江大学光电科学与工程学院,浙江 杭州 310027
3 浙江大学材料科学与工程学院,浙江 杭州 310027
4 宁波大学信息科学与工程学院光+X交叉科学与技术研究院,浙江 宁波 315211
飞秒激光直写技术因其精度高、效率高、脉冲持续时间短、峰值功率高且能在多种材料中加工的优点,已被广泛应用于制备各种集成光电器件、光学传感器件。近几年,飞秒激光直写光波导放大器与激光器已经被越来越多的人关注。本文主要介绍飞秒激光直写光波导放大器和激光器的最新研究进展,包括:Type-I型、Type-II型、脊型和可变截面光波导放大器和激光器的波导传输和插入损耗、光放大增益特性,以及波导激光输出特性。最后,对该技术及其相关研究进展进行总结、分析、归纳,并展望该领域未来研究、应用和发展方向。
飞秒激光直写 光波导 波导放大器 波导激光器 femtosecond laser direct-writing optical waveguide waveguide amplifier waveguide laser 
激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0314003
陈直 *
作者单位
摘要
上海电子信息职业技术学院 通信与信息工程学院,上海 201411
RGB合波器作为激光扫描显示系统的关键性核心部件,其微小型化和高传输效率是应用于增强现实的必然要求。针对氮化硅、氮化镓、SU8三种可见光波段高透过率材料,对比研究了其波导的折射率差、色散曲线、单模条件,以及所构成的多模干涉型RGB波导合波器的尺寸、传输效率、光场分布。研究结果表明,氮化硅器件的各项性能介于氮化镓与SU8器件之间;氮化镓器件具有最大的芯层与包层折射率差,最小的单模截止尺寸,最短的器件长度(2 000 μm);SU8器件具有最小的芯层与包层折射率差,最大的单模截止尺寸,但器件长度大于氮化镓,为3 600 μm。此外,氮化硅、氮化镓、SU8三种器件的RGB平均传输率分别为78%,55%和91%,可见SU8器件占有明显优势。未来,经过进一步优化设计的超紧凑氮化镓多模干涉型RGB波导合波器有望应用于激光扫描单片集成系统中,而具有良好柔性的SU8多模干涉型RGB波导合波器则在可形变系统中具有重要应用价值。这些器件为增强现实系统朝着微小型化和高传输效率的方向发展提供了技术基础。
多模干涉 RGB波导 合波器 增强现实 multi-mode interference RGB waveguide combiner augmented reality (AR) 
半导体光电
2023, 44(3): 356
作者单位
摘要
1 宁波大学高等技术研究院 红外材料及器件实验室,浙江 宁波 315211
2 浙江省光电探测材料及器件重点实验室,浙江 宁波 315211
3 之江实验室,浙江 杭州 311121
高效的光调制能够显著提高光转换效率和调节光响应速率,在光电子学领域中表现出巨大的应用潜力。然而,光子之间的弱相互作用对操纵光子-光子相互作用造成了巨大的障碍。本文采用850 nm和1 550 nm激光同时激发含有Er3+∶NaYF4纳米晶体的氧氟化物微晶玻璃,可以实现绿色上转换荧光的快-慢光调制。与两束单波长激发的发光强度之和相比,双波长同时激发的绿色上转换发光强度明显提高了一个数量级。值得注意的是,绿色上转换发光快-慢响应速率依赖于双波长激发的泵浦策略,显示出高达4倍的快-慢响应差异。研究表明,双波长激发绿色上转换发光的快-慢光调制在新型的全光开关中具有广阔的应用前景。
微晶玻璃 NaYF4纳米晶 双波长泵浦 上转换荧光 glass-ceramics NaYF4 nanocrystals two-wavelength excitation up-conversion fluorescence 
发光学报
2023, 44(8): 1390
作者单位
摘要
南昌航空大学 材料科学与工程学院, 南昌 330063
光催化被广泛用于去除水中的难降解有机污染物, 但是由于光生电子和空穴的复合率高, 抑制了半导体光催化剂的催化活性。本研究通过简便的溶剂热法成功制备了一种BiOBr/ZnMoO4复合材料。通过结构分析、原位XPS、功函数测试、自由基捕获及电子顺磁共振(ESR)实验等证实了BiOBr/ZnMoO4复合材料形成了S型异质结。实验结果表明, 适当ZnMoO4含量的BiOBr/ZnMoO4异质结可以显著提高BiOBr的光催化性能。与纯BiOBr、ZnMoO4相比, 质量分数15% BiOBr/ZnMoO4在可见光下表现出最佳的光催化活性, 双酚A的光催化降解率达到85.3% (90 min), 环丙沙星的光降解速率常数分别是BiOBr的2.6倍和ZnMoO4的484倍。这可归因于BiOBr和ZnMoO4之间形成了紧密的界面结合和S型异质结, 使得光生载流子可以实现有效的空间分离和转移。这项工作为定向合成Bi基S型异质结复合光催化材料提供了一种简便有效的方法, 对进一步理解Bi基多元异质结光催化材料的构效关系提供了新的理论和实验基础。
S型异质结 内建电场 BiOBr ZnMoO4 光催化 S-scheme heterojunction internal electric field BiOBr ZnMoO4 photocatalysis 
无机材料学报
2023, 38(1): 62
陈智 1,*钟理京 1,**陈梦佳 1,2王宇莹 1[ ... ]邱建荣 3
作者单位
摘要
1 之江实验室,浙江 杭州 311100
2 浙江大学材料科学与工程学院,浙江 杭州 310027
3 浙江大学光电科学与工程学院,浙江 杭州 310027
飞秒激光直写技术由于其超短脉冲持续时间、超高峰值功率、高制造精度和效率,已被广泛应用在透明硬碎材料中3D光波导器件的直写制备。近年来,通过飞秒激光在柔性聚二甲基硅氧烷(PDMS)中直写光波导器件越来越受到人们的关注。本综述从3个方面介绍飞秒激光直写技术在柔性PDMS中直写Type-I型光波导器件的最新研究进展,包括:飞秒激光直写不同类型光波导的基本原理;近5年来飞秒激光在柔性PDMS中直写Type-I型光波导所涉及的材料设计、直写原理和工艺;基于飞秒激光直写柔性PDMS光波导器件在衍射光栅和耳蜗内窥镜的应用研究进展。最后,对该领域研究进展进行总结、分析、归纳,并展望该领域未来研究、应用和发展方向。
飞秒激光直写 柔性PDMS Type-I型光波导 光波导器件 femtosecond laser direct-writing flexible PDMS Type-I optical waveguide optical waveguide device 
激光与光电子学进展
2023, 60(13): 1316016
陈梦佳 1陈福广 2陈智 2龚梅琳 3,*[ ... ]马志军 1,2,***
作者单位
摘要
1 浙江大学材料科学与工程学院,浙江 杭州 310012
2 之江实验室智能感知研究院类人感知研究中心,浙江 杭州 311121
3 暨南大学珠海校区学科建设与研究生管理办公室,广东 珠海 519070
近年来,力致发光材料以其独特的发光方式,吸引了越来越多研究者的关注。特别是弹性力致发光材料,具有机械力-光转换效率高、发光阈值低且具有可恢复性等优异性能,在应力探测、自驱动传感、生物健康监测、智能可穿戴等领域显示出了巨大的应用前景。力致发光光纤结合了力致发光性能和光纤的波导特性以及尺寸小、质量轻、结构灵活、集成能力强等优点。相比于块体或薄膜材料,光纤的一维结构特点可更加有效地将应力和应变转换为力致发光,实现对应力和应变的高效传感。此外,力致发光光纤还可以利用其波导特点实现力致发光信号的收集和传输,从而进一步拓展传感应用的范围和效果。首先简单介绍了力致发光材料种类、特点和力致发光原理,在此基础上对力致发光光纤的类型、制备方法和潜在应用探索进行了简单的综述,并对力致发光光纤的未来发展进行了展望。
力致发光 力光转换 应力传感 光纤 mechanoluminescence force-to-light conversion stress sensing optical fiber 
激光与光电子学进展
2023, 60(13): 1316009
Author Affiliations
Abstract
1 Research Center for Humanoid Sensing, Zhejiang Lab, Hangzhou 311121, China
2 State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, College of Optical Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
3 Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 311100, China
Bismuth (Bi)-doped near-infared (NIR) glass that can cover the entire optical communication window (850, 1310, and 1550 nm) has become the subject of extensive research for developing photonic devices, particularly, tunable fiber lasers and ultrabroadband optical amplifiers. However, the realization of highly efficient NIR luminescence from Bi-doped glass is still full of challenges. Notably, due to the co-existence of multiple Bi NIR centers in the glass, the origin of newly generated Bi NIR emission peaks at ∼930 and ∼1520 nm is still controversial. Here, we report a new Bi-doped nitridated germanate glass with tunable ultrabroadband NIR emission (850–1700 nm) and high external quantum efficiency (EQE) of 50%. A series of studies, including spectral analysis, nuclear magnetic resonance (NMR), and others, provide powerful evidence for the mechanism of luminescence enhancement and tunability, and make reasonable inferences about the origin of the new emission bands at ∼930 and ∼1520 nm. We believe that the results discussed above would enrich our understanding about multiple Bi NIR emission behaviors and contribute to the design and fabrication of highly efficient Bi-doped ultrabroadband wavelength-tunable optical glass fiber amplifiers and lasers in the future.
bismuth germanate glass near-infrared luminescence 
Chinese Optics Letters
2023, 21(5): 051601
Zewei Luo 1,2†Ge Wu 1,2†Mengting Kong 1,2Zhi Chen 1,2[ ... ]Tongsheng Chen 1,2,3,6,*
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Laser Life Science, Ministry of Education, College of Biophotonics, South China Normal Universityhttps://ror.org/01kq0pv72, Guangzhou 510631, China
2 Guangdong Key Laboratory of Laser Life Science, College of Biophotonics, South China Normal University, Guangzhou 510631, China
3 SCNU Qingyuan Institute of Science and Technology Innovation, South China Normal University, Qingyuan 511520, China
4 Chongqing Key Laboratory of Image Cognition, College of Computer Science and Technology, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China
5 e-mail: fanjc@cqupt.edu.cn
6 e-mail: chentsh@scnu.edu.cn
Förster resonance energy transfer (FRET) microscopy provides unique insight into the functionality of biological systems via imaging the spatiotemporal interactions and functional state of proteins. Distinguishing FRET signals from sub-diffraction regions requires super-resolution (SR) FRET imaging, yet is challenging to achieve from living cells. Here, we present an SR FRET method named SIM-FRET that combines SR structured illumination microscopy (SIM) imaging and acceptor sensitized emission FRET imaging for live-cell quantitative SR FRET imaging. Leveraging the robust co-localization prior of donor and accepter during FRET, we devised a mask filtering approach to mitigate the impact of SIM reconstruction artifacts on quantitative FRET analysis. Compared to wide-field FRET imaging, SIM-FRET provides nearly twofold spatial resolution enhancement of FRET imaging at sub-second timescales and maintains the advantages of quantitative FRET analysis in vivo. We validate the resolution enhancement and quantitative analysis fidelity of SIM-FRET signals in both simulated FRET models and live-cell FRET-standard construct samples. Our method reveals the intricate structure of FRET signals, which are commonly distorted in conventional wide-field FRET imaging.
Photonics Research
2023, 11(5): 887
陈直 *
作者单位
摘要
上海电子信息职业技术学院 通信与信息工程学院, 上海 201411
基于纳米薄膜铌酸锂与氮化硅复合波导结构, 构建了光电子可逆逻辑门, 应用于神经形态光子学和量子计算。该光电子可逆逻辑门的主体由两个马赫-曾德尔调制器级联而成, 结构紧凑, 全长仅为4.4mm, 是普通质子交换铌酸锂调制器长度的百分之一。工作在1.55μm 波长时, 该马赫-曾德尔调制器仅需4.9V电压就可以实现一次完整的功率交换, 很好地与CMOS工艺相兼容。器件特性研究表明, 该光电子可逆逻辑门能够实现可逆逻辑运算功能。此外, 该器件在1.4~1.6μm波长范围内, 插入损耗均值为0.6dB, 输出端口的最小串扰为-47dB, 消光比的最大值为41dB; 在4~6V电压范围内, 插入损耗均值为0.63dB, 输出端口的最小串扰为-26dB, 消光比的最大值为22dB, 显示出了良好的响应特性。
纳米薄膜铌酸锂 铌酸锂-氮化硅复合波导 马赫-曾德尔调制器 可逆逻辑运算 nano thin-film lithium niobate hybrid lithium niobate and silicon nitride wavegui Mach-Zehnder modulator reversible logic operation 
半导体光电
2023, 44(1): 32
作者单位
摘要
1 南京航空航天大学 自动化学院, 江苏 南京 211106
2 中电科技德清华莹电子有限公司, 浙江 德清 313200
基于频率步进连续波(FSCW)的声表面波频域阅读器采用类似矢量网络分析仪(VNA)测量频域响应的原理, 对声表面波标签回波信息进行解算。首先对基于FSCW的频域采样原理进行理论推导, 指导阅读器参数的设计; 再将直接数字频率合成器(DDS)与内置锁相环(PLL)的IQ调制器相结合设计了可快速变频的发射链路, 接收链路采用双向耦合器与硬件IQ解调芯片完成正交相干混频, 实现了绝对相位的稳定测量; 最后实际制作了阅读器电路板, 并结合声表面波标签对阅读器性能进行测试, 通过与网络分析仪测量结果对比, 结果表明该文设计的阅读器有效。
声表面波 频率步进连续波 频域采样 矢量网络分析仪 IQ调制 surface acoustic wave frequency stepped continuous wave frequency domain sampling vector network analyzer IQ modulation 
压电与声光
2022, 44(6): 831

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!