1 东北林业大学计算机与控制工程学院，黑龙江 哈尔滨 150000
2 东北林业大学机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150000
光谱共焦显微技术结合了共焦显微镜的高空间分辨率和光谱分析的高波长分辨率，凭借精度高、适用性强、无损检测等特性，广泛应用于工业生产、生物医疗和半导体芯片等领域。首先介绍点光谱共焦系统的原理，指出点光谱共焦检测效率低的缺点。其次，针对光谱共焦显微技术的关键性能指标改善，阐述了在光源、色散物镜和光谱信号检测等方面所取得的主要成果，并对各类光源进行定性对比。随后展示光谱共焦显微技术的扫描方法，梳理了相关研究进展，并总结了相关方法的优点和缺点。最后，展望光谱共焦显微技术未来的发展趋势。
光谱共焦显微技术 精密测量 宽光谱光源 色散物镜 扫描成像 激光与光电子学进展
2024, 61(6): 0618024
1 无锡职业技术学院机械技术学院，无锡 214122
2 上海海洋大学工程学院，上海 201306
3 张家港市微纳新材料科技有限公司，苏州 215699
硼掺杂金刚石(BDD)是高级氧化法污水处理领域的一种电极材料，其衬底材料的选择是电极涂层制备的核心问题之一，良好的衬底材料可提高膜基结合力，从而延长电极的使用寿命。本文提出以热膨胀系数较小的WC-Co为衬底，采用热丝化学气相沉积(HFCVD)法制备微米、纳米两种表面形貌的BDD电极，并利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安法对两种电极的物理性能、表面状态及电化学性能进行表征，研究结果表明：在沉积速率方面，微米薄膜是纳米薄膜的1.5倍，但纳米薄膜具有更小的残余应力，仅为-0.6 GPa；两种电极在0.5 mol/L的H2SO4溶液中均展现较宽的电化学窗口(约为3.7~3.9 V)和极小的背景电流，在K3［Fe(CN)6］氧化还原系统中表现出良好的准可逆特性，这些特性均与常规Si、Nb、Ti基BDD电极相似。在此基础上，本文对两种电极开展了苯酚模拟废水处理和加速寿命试验(ALT)，结果显示：相同参数下，纳米电极在ALT中使用寿命约为423 h，明显优于微米电极的310 h；在苯酚氧化实验中，两种电极对苯酚均展现了较好的矿化效果，化学需氧量(COD)处理的电流效率为88%~94%，与标准BDD电极相接近。因此，WC-Co或可作为BDD污水处理电极的良好衬底材料。
BDD电极 电化学 难降解有机废水 BDD electrode WC-Co WC-Co HFCVD HFCVD electrochemistry refractory organic wastewater
1 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室，北京 100192
2 中国北方化学研究院集团有限公司，北京 100089
拉曼光谱能够反映生物组织的分子结构变化，可用于舌鳞癌组织检测。然而，现有方法仅能够鉴别舌鳞癌组织属性，判断组织是否发生癌变，无法定位舌鳞癌组织拉曼光谱的重要谱带区域。因此，提出一种基于深度学习的舌鳞癌组织拉曼光谱重要谱带区域分割方法。首先，利用光纤拉曼光谱采集设备采集22位病人44块肿瘤组织的拉曼光谱数据，对数据进行预处理、标注，并分为训练集和测试集；然后，建立谱带区域深度卷积神经网络模型，该模型包括三个基本模块，即拉曼光谱特征提取网络、重要谱带推荐网络以及重要谱带回归网络。其中拉曼光谱特征提取网络用于提取舌鳞癌组织光谱特征，重要谱带推荐网络和重要谱带回归网络用于分割舌鳞癌组织光谱的重要谱带区域。实验结果显示，在交并比为0.7的判断标准下，所提方法对舌鳞癌组织重要谱带分割的平均精度为99%。
拉曼光谱 舌鳞癌 卷积神经网络 光谱分割 激光与光电子学进展
2023, 60(2): 0230001
1 上海海洋大学 工程学院, 上海 201306
2 江苏师范大学 物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
采用分子动力学方法深入研究热效应对纳米焊接界面结构的影响。具体分析了碳管直径和时间的变化对界面结构的影响规律,并详细给出了1530 K下的焊接过程。结果表明,除碳管(5,5)外,碳管(6,6),(7,7),(9,9),(11,11)中纳米线形成的时间分别为13.8, 14.6, 17.5, 19.6 ps。纳米线是由单根或多根Ni原子链组成,碳管(6,6),(7,7),(9,9),(11,11)中Ni原子链数分别为1,3,7和16。界面结构包括内部焊接和外部焊接。内部焊接的临界直径由碳管(6,6)决定,其值为0.814 nm。在同一时刻,大直径的碳管可获得更大的外部接触长度。外部接触长度的增长速率随碳管直径的增加而增大,接触长度的最大增长速率可达0.013 nm/ps。最后确定了界面结构形成临界温度,发现对于相同直径碳管,外部焊接的临界温度高于内部焊接的临界温度,临界温度与碳管直径无关。
单壁碳纳米管 纳米焊接 临界温度 纳米线 single walled nanotube nanowelding critical temperature nanowire 强激光与粒子束
2015, 27(4): 044101
根据光致聚合物记录机理，研究了不同记录方式对光栅衍射效率的影响.对已有的光致聚合物光栅形成的一阶扩散模型进行简化，求解出全息曝光、暗增长、均匀后曝光过程对应的折射率调制度的解析式.应用所得解析结果，对三种记录方式在不同光强下的折射率调制度动态进行数值模拟.采用蓝敏光致聚合物，分别在4 mW/cm2和2 mW/cm2光强下应用不同方式记录光栅,结果表明:如果曝光光强较高，暗增长的记录方式将获得相对高的饱和折射率调制度，而均匀后曝光会加速达到饱和的进程.
全息存储 光致聚合物 全息光栅 Holographic storage Photopolymer Holographic grating
在蓝绿敏光致聚合物材料中,用532 nm激光器作为光源,在等光强不同重复频率和等重复频率不同光强条件下分别进行全息记录,用红光进行动态读出,获得两种记录条件下的衍射效率曲线.实验结果表明,在近连续脉冲光下进行全息记录时，较低重复频率和较低光强的脉冲激光能够明显提高光致聚合物光栅的最高衍射效率，通过优化脉冲激光的重复频率和平均光强，可以在材料中记录衍射效率最高的全息图.
光致聚合物 脉冲频率 脉冲光强 衍射效率 全息存储 Volume holograms Repetition frequency Pulse laser Photopolymer
1 中国科学院半导体研究所, 北京 100083
2 香港城市大学电子工程系, 香港
用变分法对离子交换法制备的掺铒光波导的传播特性进行了分析,推导出了适用于掩埋型离子交换玻璃沟道光波导中场分布传播常量的变分表达式,构建了场分布的厄米高斯型试探解,在两种不同实验条件下,采用变分法确定了试探解中的待定参量,获得光波导中的场分布,利用传播常量的变分公式和已确定的场分布计算得到了传播常量和有效折射率。计算数据表明:导波区域的有效折射率稍稍地大于限制层的折射率,说明离子交换法制备的波导器件是弱波导；高的辅助退火电场强度和适当的退火时间下,所制备的光波导可以支持更多光模式的传输。该方法计算过程简洁、快速,计算结果与实验结果吻合。
导波光学 光波导放大器 变分分析 离子交换 试探解
本文讨论了适用于电脑配色系统中的各种颜色体系之间的相互转换,并概述了这些转换所需要的数学模型,由于这些数学模型计算简便,因而很容易在计算机上实现.
色度学 颜色体系 相互转换
