1 东莞理工学院电子信息与智能化学院, 广东 东莞 523808
2 华南师范大学信息光电子技术学院, 广东 广州, 510631
3 中国科学院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室, 北京 100190
利用太赫兹时域光谱技术 (THz-TDS)对柠檬酸锌二水合物晶体及其失水动力学进行准确、无标记检测。实验结果表明, 室温下柠檬酸锌二水合物有 2个明显的吸收峰: 一个主峰在 1.91 THz, 一个次峰在 1.77 THz。随着温度升高, 柠檬酸锌二水合物吸收主峰强度不断减少, 直至消失。根据柠檬酸锌二水合物在 1.91 THz处的特征吸收峰面积在不同温度、不同加热时间的变化关系, 利用阿伦尼乌斯方程得到柠檬酸锌二水合物转变成无水合物的焓变为 381.13 J/g(232.6 kJ/mol), 与传统差示扫描量热法(DSC)相比测量误差为 4.2%。这些结果表明, THz-TDS可以提供一种快速、有效的结晶水合物焓变检测方法。
太赫兹光谱 柠檬酸锌二水合物 失水动力学 吸收峰 焓变 Terahertz spectroscopy Zinc Citrate dihydrate dehydration kinetics absorption peak enthalpy change 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(2): 150
1 广东工业大学信息工程学院, 广东广州 510006
2 东莞理工学院电子工程与智能化学院, 广东东莞 523808
3 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
超材料作为一种具备超常物理性质的人工复合材料, 能够突破常规材料的限制, 为设计先进功能材料开辟一种全新的思路。太赫兹波由于具有光子能量低、对生物物质无电离损害和分子指纹谱等特性, 通过与超材料结合, 可实现对生物物质高灵敏检测, 越来越受到国内外学者的广泛关注。本文总结了近几年来太赫兹超材料传感器在生物分子和细胞检测领域上取得的进展, 首先介绍了太赫兹超材料传感器的传感原理和性能指标, 其次从超材料结构设计、衬底选择、以及与微流控和新材料结合等方面阐述了太赫兹超材料传感器在生物检测领域的发展。通过对超材料结构进行优化、采用低介电常数薄型衬底、结合微流控技术或在传感器上粘附新材料涂层, 可进一步提高超材料传感器的灵敏度, 并丰富其在生物医学检测上的功能。最后, 对太赫兹超材料传感器的发展趋势和前景进行了展望。
太赫兹 超材料 生物检测 传感 terahertz metamaterials biological detection sensor 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(11): 1113
1 东莞理工学院电子工程与智能化学院, 广东 东莞 523808
2 华南理工大学物理与光电工程学院, 广东 广州 510641
3 生态环境部对外合作与交流中心, 北京 100035
聚醚醚酮(PEEK)由于其耐热、 耐腐蚀、 耐辐照、 抗疲劳、 电绝缘性等优良性能, 在许多领域可以代替金属、 陶瓷等传统材料而得到广泛应用。 特别是随着5G技术的发展和应用, PEEK已经成为5G热门材料。 在PEEK材料实际应用中, 温度的影响是一个非常重要和关键的因素。 主要研究了PEEK太赫兹光谱以及温度对PEEK太赫兹光谱特性的影响。 通过利用太赫兹透射光谱技术, 同时结合控温装置, 在温度从25~300 ℃均匀上升过程中, 每间隔5 ℃测试得到PEEK片状样品的太赫兹时域光谱数据, 利用光学参数提取算法可以得到PEEK的吸收系数、 介电常数等光学参数, 进一步得到特定频率下光学常数随温度的变化趋势, 从而对材料进行表征和分析。 在0.5~4 THz有效光谱范围内, 实验结果表明, 在常温(25 ℃)下, PEEK在3.5 THz具有一个明显的特征吸收峰。 在25~300 ℃这个温度范围内, 在1 THz频率下, PEEK的吸收系数、 介电常数相对于室温分别有4.38%和5.0%的波动, 同时PEEK在常温下在1 THz的介电损耗正切值为2.5×10-3, 相比于PMMA和PE等高分子材料, PEEK的介电损耗正切值要低得多, 且在升温过程保持相对稳定, 表明PEEK在太赫兹频段的光谱特性具有很好的热稳定性和较低的介电损耗。 研究结果表明, 太赫兹光谱技术可以结合温控装置, 通过材料的光学参数对高分子材料热稳定性进行研究和表征, 同时还可以得到材料在不同温度下的介电性质。 太赫兹光谱技术具有快速、 高效、 无标记、 无损伤等优势, 只需要压片就可以对固体样品进行测试, 对于研究材料内部缺陷、 稳定性以及材料的鉴别等具有很好的研究意义。 同时本实验的测试数据可以为PEEK材料在不同温度下5G和6G等高频通信应用提供参考。
太赫兹 吸收系数 介电常数 热稳定性 PEEK Terahertz Absorption coefficient Dielectric constant Thermal stability PEEK 光谱学与光谱分析
2021, 41(11): 3347
1 深圳大学 物理与光电工程学院, 广东 深圳 518060
2 东莞理工学院 电子工程与智能化学院, 广东 东莞 523808
采用高温固相法制备了Sr3LiSbO6∶Eu3+(SLSO∶Eu3+)红色荧光粉。系统研究了Eu3+ 浓度对发光强度的影响, 并对样品进行了XRD、荧光光谱（PL）、荧光寿命、热稳定性和色坐标分析。结果表明, 制备的荧光粉Sr3LiSbO6∶Eu3+可被紫外光激发, 并在612 nm处表现出较强的红光发射带。研究了样品的浓度猝灭效应, 样品的最佳掺杂浓度为0.04%, 猝灭主要是因为偶极-偶极相互作用引起的。此外, 还探讨了样品的热稳定性, 在423 K时的发光强度为室温下的43.1%。最后对样品的荧光寿命和CIE进行了测试。以上结果表明制备的荧光粉Sr3LiSbO6∶Eu3+是一种新型LED红色荧光材料。
Eu3+掺杂 荧光粉 白光LED Sr3LiSbO6 Sr3LiSbO6 Eu3+ doped phosphors WLED
1 东莞理工学院 电子工程学院, 广东 东莞 523808
2 东莞中山大学研究院, 广东 东莞 523808
基于广义非线性薛定谔方程, 通过数值模拟研究了色散平坦渐减光纤中抽运残余成分的抑制.研究结果表明: 超连续谱的形状由输入孤子阶数N、归一化二次色散系数Δ2和归一化有效光纤长度ξ0决定.对于给定N和给定Δ2值的抽运脉冲, 超连续谱的形状依赖于ξ0.通过合适地选取ξ0, 抽运残余成分可以被有效地抑制并获光谱平坦度令人满意的超连续谱.为了获得参量ξ0的最优值, 引入了S因子评价超连续谱的波动.S因子值越小, 所产生的超连续谱越平坦.保持N和Δ2不变, 计算了ξ0取不同值时, 所产生的超连续谱的S因子.当S因子达到最小值时, 抽运残余成分被抑制到最大限度, 并获得最平坦的超连续谱, 相应的ξ0值即为归一化参量ξ0的最优值.计算了N在1.0~2.2范围内, ξ0的最优值.结果显示当N降低时, ξ0的最优值增大.为产生具有弱残余抽运成分的超连续谱, 抽运脉冲采用低阶孤子要优于高阶孤子.
非线性光学 色散平坦渐减光纤 超连续谱产生 孤子 脉冲压缩 Nonlinear optics Dispersion-flattened dispersion-decreasing fiber Supercontinuum generation Solitons Pulse compression
1 东莞理工大学 电子工程学院，广东 东莞 523106
2 重庆交通大学 图书馆，重庆 400074
3 重庆大学 电气工程学院，重庆 400044
假设介质是中心对称的，并考虑入射场与感应场同介质相互作用，在经典力学框架内，把介质的运动方程化为双频激励下的Duffing方程，用多尺度法揭示了拉曼谱的复杂结构。分析了系统的倍频共振和组合共振。结果表明，在拉曼线两侧出现了很多伴线，而且这些伴线的强度是彼此不同的；指出了可以利用共振效应，通过适当的参数选择或介质选择就可获得强的激光输出。
受激拉曼散射 Duffing方程 多尺度法 共振 stimulated Raman scattering Duffing equation multi-scale techniques resonance
东莞理工学院 电子工程系， 广东 东莞523808
共焦腔是一般稳定腔的特例，由于等价性，共焦腔中自再现模的振幅分布、损耗和光斑尺寸常常被用于讨论一般稳定腔。为了分析具有大菲涅尔数的圆镜共焦腔，本文利用传输矩阵方法对腔模进行计算和讨论。研究结果表明:传输矩阵方法的结果与Fox-Li积分迭代法的结果一致，并且传输矩阵方法实用于大菲涅尔数共焦腔。
横模 传输矩阵法 圆镜共焦腔 衍射积分 transverse mode the transfer matrix method circular confocal resonator diffraction integral
东莞理工学院电子工程学院, 广东 东莞 523808
理论研究了基于双光子异构非线性的非相干耦合孤子族的存在性。发现非相干耦合灰孤子族及暗孤子族可以在具有双光子异构非线性的块状聚合物中存在。若各分量成分具有相同的偏振和波长但彼此互不相干, 可能形成这种孤子族。用数值方法详细地研究了这种非相干耦合灰孤子族及暗孤子族的存在条件及其特性。非相干耦合孤子族的每一个分量成分具有相同的半高全宽。当这一非相干耦合灰孤子族或暗孤子族在具有双光子光致异构非线性的聚合物中传播时, 各分量成分光束都能稳定传播。研究表明, 灰孤子族各分量成分具有横向运动速度, 但暗孤子族不会在横向上发生移动。当这种非相干耦合孤子族只有两个分量成分时, 它们自动退化成灰孤子对或暗孤子对。
非线性光学 光学孤子 折射率改变 双光子异构
提出了通过求解代数方程组重建三维轴对称场的一种方法,并利用计算机数值计算及图像处理技术对所提出的方法作了模拟证明.研究结果表明,重建场的平均误差通常在1%以下,当重建场边界区域的场分布与零值相差较大时,其重建精度优于"环带法".
信息光学 图像重建 CT技术 干涉计量
