西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710061
本文制备得到一种由金银合金纳米颗粒修饰的疏水性纸基表面等离激元增强拉曼光谱衬底, 兼具高密度的纳米颗粒分布和高分子检测灵敏度, 在痕量检测领域具有一定的研究意义。实验上将不同合金比的金银合金纳米颗粒组装到经过疏水处理的滤纸基底上, 以改善衬底的表面等离激元特性。并通过调控沉积循环次数, 制备得到高密度纳米颗粒沉积的疏水纸基衬底。光谱表征结果表明, 所制备衬底能够实现罗丹明6G和结晶紫探针分子的检测极限分别为10-10 M以及10-8 M;衬底对福美双分子的检测极限可达10-7 M。
表面增强拉曼光谱 疏水 滤纸 金银合金纳米颗粒 Surface enhanced Raman spectroscopy Hydrophobic Filter paper Au-Ag nanoparticles
1 长安大学地质工程与测绘学院，陕西 西安 710064
2 长安大学土地工程学院，陕西 西安 710064
及时准确地掌握土壤重金属含量和分布尤为重要，基于高分五号卫星高光谱影像，对潼关县土壤Cd含量进行大范围反演。为准确筛选Cd元素的特征波段，提高模型反演精度，通过特征编码和随机变异，耦合竞争性自适应重加权算法与遗传算法（CARS-GA），按照先全局后局部的搜索策略对Cd元素的特征波段进行搜索，并在标准正态变换（SNV）、一阶微分（FD）两种光谱增强方式下，比较基于CARS-GA方法与其他波段选择方法（相关系数分析法、CARS算法）构建的偏最小二乘模型（PLSR）精度，最后选择最优模型应用到整个潼关县裸地区域。实验结果表明：采用CARS-GA算法进行波段选择时，基于2种光谱变换数据构建的PLSR模型精度均明显高于相关系数分析法和CARS算法所构建的模型精度，FD光谱变换中验证集的决定系数分别提高了0.288、0.093，SNV变换光谱中验证集的决定系数分别提高了0.372、0.088。该结果表明了利用CARS-GA算法进行波段选择可有效增强Cd含量估测模型的鲁棒性，从而为环境污染评价及生态保护提供更好的数据支撑。
高光谱 遥感 土壤重金属 波段选择 竞争性自适应重加权算法 遗传算法 激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1728001
西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710121
针对水下无线光通信(UWOC) 中海水信道的衰减特性和系统自噪声对调制性能的影响, 提出了一种改进的 Gardner 定时同步算法, 建立了基于偏移正交相移键控(OQPSK) 调制的 UWOC 系统模型, 仿真分析了 OQPSK 调制系统中水质和传输距离对误码率(BER) 性能的影响规律。结果表明, 与正交振幅调制(QAM)、四相相对移相键控(QDPSK)、开关键控(OOK) 调制的系统相比, 当系统 BER 达到 10-3 时, 采用 OQPSK 调制可分别获得 2.2、4.4、6.2 dB 左右的增益。与 OOK 调制相比, 采用 OQPSK 调制可获得 2.3～8.2 m 的距离增益。在衰减较大的水下信道中, 提出的 Gardner 算法较好地改善了 OQPSK 调制信号的同步性能, 与传统算法相比, BER 明显降低, 可获得约 12.5～14.2 dB 左右的增益。
光通信 水下无线光通信系统 定时同步 偏移正交相移键控调制 Gardner 算法 optical communication underwater wireless optical communication system timing synchronization offset quadrature phase shift keying modulation Gardner algorithm
中国科学院半导体研究所集成技术工程研究中心, 北京 100083
对干涉型集成光学陀螺（IIOG）和谐振型集成光学陀螺(RIOG)进行了比较。为使两者具有可比性，两种陀螺采用相同参数的光路器件、相近的偏置调制方法以及相同面积和传输损耗的光波导萨尼亚克（Sagnac）效应敏感环。推导了采用方波调制的干涉型集成光学陀螺和采用三角波调制的谐振型集成光学陀螺的散粒噪声灵敏度的准确表达式，通过优化波导器件参数计算得到两种陀螺最优的散粒噪声灵敏度。结果表明：随着光波导传输损耗的降低，干涉型集成光学陀螺的散粒噪声灵敏度要优于谐振型集成光学陀螺。随着超低损耗光波导技术的发展，干涉型集成光学陀螺在精度提高上具有较大潜力。
光纤光学 陀螺仪 萨尼亚克效应 平面光波导 激光与光电子学进展
2016, 53(8): 080601
郑州大学 信息工程学院 河南省激光与光电信息技术重点实验室,郑州 450052
设计了一种具有光栅结构砷化镓吸收层的薄膜太阳能电池, 利用严格耦合波方法分析了矩形光栅和双层矩形光栅结构砷化镓吸收层在280～900 nm入射波长范围内的吸收效率.分析表明：在吸收层厚度一定的条件下, 矩形光栅结构相比于平坦形吸收层的吸收率有较大提高;双层矩形光栅吸收效果更为明显, 其对可见光的吸收率在较大波长范围内比单层矩形光栅提高了至少10%, 比平坦形提高了至少20%.可见通过结构设计, 光子在光栅内随机反射增加了光在吸收层的作用时间和距离, 增强了吸收层对光的吸收率, 进而提高薄膜太阳能电池的光电转换效率.
光电子学 吸收层 耦合波分析 吸收光谱 光栅 砷化镓 Optoelectronics Absorption layer Coupled wave analysis Absorption spectra Grating GaAs 光子学报
2014, 43(12): 1223003
郑州大学信息工程学院,河南省激光与光电信息技术重点实验室, 河南 郑州 450052
利用平面波展开法研究了两种结构的光子晶体(PC)在旋转操作情况下的带隙特性。 构建了两种结构不同的光子晶体,并比较了这两种光子晶体结构带隙特性的不同。 分别讨论了旋转操作对两种结构光子晶体TE模式带隙特性的影响,发现TE模式的带隙受到 介质在x-z平面分布情况的影响。根据计算的结果,分析了旋转操作对带隙特性产生影响的原因, 并给出了最优化带隙的角度范围。本研究对实验上制作性能优良的光子晶体结构具有较好的理论指导意义。
光电子学 光子晶体 平面波展开法 旋转角度 optoelectronics photonic crystal plane wave expansion method angle of rotation
中国科学院半导体研究所 集成技术工程研究中心，北京 100083
针对应用于薄膜太阳能电池的一种混合陷光结构进行了分析研究，该结构由位于电池正面的电介质颗粒和位于电池背面的金属颗粒构成.运用有限时域差分法模拟分析了正面电介质颗粒与背面金属颗粒对光吸收增强的不同作用范围.运用电场图分析了其对光吸收增强的机制，包括两种颗粒的散射作用和金属纳米颗粒的表面等离子体近场增强作用.分别优化了正面电介质颗粒和背面金属颗粒的材料、大小等参量，获得了一种优化后的混合陷光结构.实验表明带有这种混合陷光结构的电池短路电流密度相对于参考电池提高了30.3%，该方法为提高薄膜太阳能电池效率提供了新思路.
太阳能电池 混合陷光结构 时域有限差分法 电介质颗粒 金属颗粒 光吸收 模拟 Solar cells Hybrid light trapping structure Finite-difference time-domain method Dielectric nanoparticles Metal nanoparticles Light absorption Simulation
为了提高太阳电池的利用率并降低系统成本, 需要采用最大功率跟踪(MPPT)控制策略使光伏阵列获得最大功率输出。在众多的MPPT控制方法中, 扰动观察法由于原理简单、易于实现而成为MPPT控制中应用和研究最为广泛的方法之一。但传统的扰动观察法在稳态下由于其固定的扰动步长会在最大功率点(MPP)附近形成振荡, 并且当外界环境发生快速变化时会出现误判断的现象。为了克服以上不足, 研究者们提出了很多改进方案。文章对这些改进方案进行了综述, 这些改进方案主要包括以下三类: 变步长的改进方法、改进的新方法以及与其他方法结合的扰动观察法。
光伏系统 最大功率跟踪 扰动观察法 变步长 改进的新方法 与其他方法结合的扰动观察法 PV system MPPT P&O variable steps novel improvements P&O combined with other methods
目的:观察评价窄谱中波紫外线(NB-UVB)联合口服阿维A治疗斑块型银屑病的疗效及安全性.方法:治疗组56例给予口服阿维A 0.5 mg/d·kg,同时给予窄谱中波紫外线照射,每周3次;对照组55例给予口服阿维A 0.5 mg/d·kg,于治疗四周时进行疗效评价.结果:四周时治疗组有效率92.86 %,对照组有效率76.36 %,组间比较差异显著.结论:NB-UVB联合阿维A治疗斑块型银屑病疗效好,副作用少.
阿维A 窄谱中波紫外线 银屑病
中国人民解放军空军总医院皮肤科,北京,100036
目的:观察小型黑光灯治疗斑块型银屑病疗效.方法:采用小型黑光灯(电压220 V,电流0.34 A,功率25.4 W,主波峰长365 nm,辐照度为1 070 μW/cm2)治疗76例斑块型银屑病患者,20次为一疗程.结果:小型黑光灯第一疗程和第二疗程临床显效率分别达72.37%和84.21%,未发现明显不良反应.结论:小型黑光灯治疗斑块型银屑病具有治疗方便、疗效好,不良反应小等优点.
小型黑光灯 斑块型银屑病 临床疗效
