1 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院大珩量子调控协同创新中心，黑龙江 哈尔滨 150080
2 中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室，安徽 合肥 230026
目标边缘增强上转换探测是一种通过非线性光学手段将红外（或太赫兹等）长波目标图像“上转换”到可见光波段的同时，强化目标图像几何边缘特征的新型上转换探测技术。基于准相位匹配的近红外上转换系统，理论结合实验进一步深入研究了泵浦空间复振幅结构对上转换目标图像特征的影响。通过比对研究定量分析了振幅带通滤波与螺旋相衬对目标图像边缘特征的增强效果，以及各自量子效率的差异。基于研究结论，针对几种典型场景给出了若干可实施的应用建议。
非线性光学 边缘增强 空间复振幅调制 上转换探测 傅里叶光学 平顶涡旋光束
1 哈尔滨理工大学 黑龙江省量子调控重点实验室 大珩协同创新中心，黑龙江 哈尔滨 150080
2 河北工业大学 先进激光技术研究中心，天津 300401
3 中国科学技术大学 中国科学院量子信息重点实验室，安徽 合肥 230026
得益于数字全息与几何相位平面光学技术的逐渐成熟，空间结构光场调控及应用研究已在线性光学领域取得蓬勃发展。与之相比，以非线性光学为物理途径的相关研究虽能实现许多关键功能（如光场间信息交互）却仍处于起步阶段。笔者课题组在国家自然科学基金等项目的支持下，近期聚焦光场调控与非线性光学领域前沿问题“空间多模态经典及量子光场的非线性产生、变换及接口技术”，重点突破了空间全维度参量变换理论与相关技术瓶颈，取得了一系列理论及应用创新成果，为高维量子光学相关实验研究的开展打下坚实基础。
结构光场 非线性光学 光场调控 structured light nonlinear optics light field shaping 红外与激光工程
2023, 52(8): 20230397
1 哈尔滨理工大学 黑龙江省量子调控重点实验室大珩协同创新中心，黑龙江 哈尔滨 150080
2 河北工业大学 先进激光技术研究中心，天津 300401
几何相位平面光学元件由于高效、紧凑及易集成等优点已被广泛用于光场空间结构调控。但以q-plate为代表的此类元件只提供自旋相关的波前控制能力，振幅调控能力的缺失导致无法利用光场的全部空间维度，严重阻碍了相关领域研究的进一步深化。笔者团队在国家自然科学基金等项目资助下，以液晶人工微结构中的几何相位为物理基础设计并论证一系列新型几何相位元件，解锁了平面光学技术对近轴结构光场的全维度调控能力，为高维经典及量子信息等需要依托光场调控技术的实验研究提供了重要工具。
几何位相 液晶 平面光学 光场调控 geometric phase liquid crystal flat optics light field shaping 红外与激光工程
2023, 52(8): 20230396
哈尔滨理工大学黑龙江省量子调控重点实验室大珩协同创新中心，黑龙江 哈尔滨 150080
矢量光场独特的空间模式及偏振分布使其成为目前研究的热点问题，模间相位的变化直接影响矢量光场的偏振分布，使其在测量及传感领域具有巨大的应用潜力。提出并实验论证了一种由矢量光场注入的单频激光干涉仪技术：首先将臂间微小位移映射为矢量传感光场的模间相位变化，然后通过空间偏振层析实时监测、解算光场矢量模态，进而可在任意相位变化区间（含相位不敏感区域）实现标准量子或海森堡（注入N00N态时）极限的相位测量精度。
矢量光束 空间斯托克斯层析 相位精密测量 激光与光电子学进展
2023, 60(11): 1106023
李海涛 1,2,3赵波 2,***张祥志 1,3,4,**郭智 1,3,4[ ... ]邰仁忠 1,2,3,4,*
1 中国科学院上海高等研究院 上海 201210
2 上海科技大学 上海 201210
3 中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
4 中国科学院大学 北京 100049
同步辐射实验方法在研究材料的结构和物性上具有独特的优势，然而，要实现同步辐射原位高温条件，尤其温度高于2 000 K以上，对很多实验方法来说还是一个挑战。激光加热方法可以实现快速、微区的极端高温条件，已经成为高温物性研究的重要工具。上海同步辐射光源在极端高温研究领域，例如高熵合金、涡轮叶片、航空材料等还欠缺相关的原位高温条件，因此，研制了一种便携式连续激光加热装置，利用光谱仪获得样品的热辐射谱，并通过黑体辐射方法拟合出样品的温度梯度和温度稳定性。利用该装置成功实现真空环境中钨片的快速熔化（熔点约3 695 K），并在上海同步辐射光源表面衍射线站获得了1 608 K原位条件下的MoS2和CTAB-MoS2材料X射线衍射图谱。本工作所研制的激光加热方法拓展了上海光源在极端条件下的实验能力，为极端高温条件下的材料物性研究提供了重要手段。
激光加热 同步辐射 原位实验 X射线衍射 Laser heating Synchrotron radiation In situ experiments X-ray diffraction
1 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 山西 太原 030024
2 西北工业大学 宁波研究院, 浙江 宁波 315199
3 宁波诺丁汉大学 化学环境工程系, 浙江 宁波 315199
为提高有机发光二极管的发光效率, 设计合成了两种新的红光磷光双极性主体材料FC-CZ-PQZ和FC-BCz-PQZ, 两种材料均表现出优秀的光物理性能、较高热稳定能力和平衡的载流子传输能力, FC-BCz-PQZ表现最佳, 与FC-Cz-PQZ相比, FC-BCz-PQZ的热稳定能力更强、载流子传输平衡性更好。以FC-CZ-PQZ和FC-BCz-PQZ为主体, 制备了红色PhOLEDs, FC-BCz-PQZ表现出了较高的电致发光性能, 电流效率、功率效率和最大外量子效率分别为13.5 cd/A、14.2 lm/W 和 14.8%, 说明FC-BCz-PQZ有潜力成为红光PhOLED主体材料。
芴基咔唑 喹唑啉 红光PhOLEDs 双极性主体 fluorenylcarbazole quinazoline red PhOLEDs bipolar hosts
1 华为技术有限公司, 广东 深圳 518129
2 成都中电熊猫显示科技有限公司, 四川 成都 610200
3 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 山西 太原 030024
将蓝光激基复合物mCP∶PO-T2T和磷光超薄层结合, 分别制备了基于Ir(pq)2acac(~0.5 nm)/mCP∶PO-T2T/Ir(pq)2acac(~0.5 nm)结构的双色互补色和基于Ir(ppy)3(~0.5 nm)/mCP∶PO-T2T/Ir(pq)2acac (~0.5 nm)结构的三基色非掺杂白光有机发光二极管(White organic light emitting diodes,WOLED), 以探索超薄层在激基复合物中的应用。所制备的双色互补色WOLED, 其最大电流效率、功率效率和外量子效率分别为46.1 cd/A、43.9 lm/W和22.2%, 而三基色WOLED所实现的最大电流效率、功率效率和外量子效率分别为66.8 cd/A、63.5 lm/W和24.2%。研究分析表明, 从高能的蓝光激基复合物发光层向两侧低能的红光和绿光磷光超薄层有效的能量传递是实现非掺杂WOLED高效率的原因。
白光有机发光二极管 激基复合物 超薄层 非掺杂 white organic light emitting diodes exciplex ultrathin layer doping-free
1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
针对空间环境下的大面阵光学望远镜的大尺寸快门, 设计了一种关于空间环境的高保真寿命试验方案。该方案以大口径真空罐为平台, 充分考虑了大尺寸快门在空间运行时面临的复杂环境因素, 为其提供了极为真实的在轨运行环境。针对该快门在轨开合100万次的寿命指标, 设计了具体的试验方案, 并搭建了高保真空间环境试验平台, 利用加速寿命试验的原理使快门机构在真空罐中运行。结果表明该试验方案可为快门提供极为真实的空间在轨运行环境, 能够支撑其完成100万次的开合动作。
空间 大尺寸快门 寿命试验 高保真 space large size shutter life test high fidelity
以喹哪啶作为桥联基团,合成了五个新型N-杂环卡宾咪唑六氟磷酸盐化合物(5a~5e),其结构经1H NMR,13C NMR表征,用X-ray单晶衍射确定5b、5c和5e的晶体结构。单晶结构分析表明,晶体5b和5c均为三斜晶系、P1-空间群; 5e晶体为单斜晶系、Cc空间群。5b的晶胞参数: a=6.945 1(10)nm,b=12.016 6(18) nm,c=14.791(2) nm,α=91.997(11)°,β=95.340(12)°, γ=105.845(8)°;5c的晶胞参数: a=9.975(3) nm,b=11.056(4) nm,c=12.382(4) nm,α=99.010(4)°,β=103.527(3)°,γ=112.734(3)°;5e的晶胞参数: a=18.058 9(18) nm,b=12.510 0(9) nm,c=13.365 9(12) nm,α=90.00°,β=124.522(7)°,γ=90.00°。抑菌实验结果表明,5a~5e对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有一定的抑制作用。
N-杂卡宾 咪唑 喹哪啶 晶体结构 抑菌活性 N-heterocyclic carbine imidazole quinaldine crystal structure antibacterial activity
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 长治学院电子信息与物理系, 山西 长治 046011
飞秒激光在材料表面诱导产生亚波长周期结构不仅可以改变材料表面的物化性质,而且具有无掩模制作和一步成型等优点,在多个领域具有广阔的应用前景。然而,目前结构形成存在排列规整性差、形状单一、制备效率低等问题。为此,综述了单束飞秒激光在金属表面高效制备规整性一维亚波长周期结构的研究进展,提出了利用时间延迟多束飞秒激光对金属和半导体表面一维亚波长周期结构产生特征(包括规整性、空间周期、排列方向等)进行灵活调控的新方法,成功实现了形貌特征分别为圆包、三角形、菱形、椭圆状、条纹-纳米颗粒复合等多种二维亚波长周期结构的制备,发现了表面结构调控产生过程中出现的超快物理新现象,阐明了时间延迟飞秒激光束与材料作用过程之间的瞬态关联作用。
激光光学 飞秒激光 表面周期结构 时间延迟 金属 半导体 超快动力学 激光与光电子学进展
2020, 57(11): 111404
