1 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 教育部光学仪器与系统工程研究中心, 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
本文通过电子束蒸发技术制备了金属锡掺杂浓度不同的一系列ITO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见光-近红外分光光度计、四探针测电阻仪和Z扫描系统分别对ITO薄膜的物相结构、微观形貌、光学吸收、方块电阻和非线性光学性能进行测试和表征。结果表明, 随着金属锡掺杂浓度由10%增加到30%: ITO薄膜的结晶质量增加; 薄膜表面粗糙度增加, 晶粒尺寸逐渐增大; 等离子体吸收增强, 且吸收峰的位置发生红移, 光学带隙变窄; 薄膜的方块电阻不断减小; 非线性吸收系数逐渐增加, 绝对值最大可以增至2.59×10-7 cm/W。时域有限差分拟合结果表明金属锡掺杂浓度不同的ITO薄膜电场强度变化规律与实验结果相一致。
氧化铟锡 局部表面等离子体共振 非线性光学响应 Z扫描 增强电场 掺杂 电子束蒸发 ITO LSPR nonlinear optical response Z-scan enhanced electric field doping electron beam evaporation
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
为了研究飞秒激光对光电探测器光学性能的影响，本文对飞秒脉冲激光辐照CsPbBr3背靠背肖特基光电探测器的损伤特性，以及不同激光功率密度下的光电性能进行了研究。利用化学气相沉积法在ITO叉指电极上沉积CsPbBr3微米晶薄膜，制备了背靠背肖特基型全无机钙钛矿光电探测器。利用脉冲宽度为35 fs的钛宝石飞秒激光器辐照CsPbBr3光电探测器，通过显微镜观察不同激光功率密度下CsPbBr3多晶薄膜的损伤形貌，并研究了不同功率密度损伤下肖特基结构的钙钛矿光电探测器的光电性能变化。结果表明：自制的全无机金属卤化物肖特基光电探测器具有较高的损伤阈值，达到了2.1 W/cm2，并且在样品轻度损伤的情况下，样品的光电特性出现了一定程度的提升，光谱响应度出现了50 nm的展宽，并且在部分薄膜受热脱落后，器件仍然保持一定的光电探测性能。
飞秒激光 激光损伤 光电探测器 光响应特性 光谱响应度 femtosecond laser laser damage photodetector optical response characteristics spectral responsivity 
Author Affiliations
Abstract
1 College of Electronic and Optical Engineering and College of Microelectronics, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China
2 National Laboratory of Solid State Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, China
3 Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures & College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China
4 Advanced Materials and Liquid Crystal Institute, Kent State University, Kent, OH 44242, USA
Electric fields modify the optical properties of nematic liquid crystals (NLCs) by changing the nematic molecular orientation or order parameters, which enables electro-optic applications of NLCs. However, the field-induced optic change is undesirable in some cases. Here, we experimentally demonstrate that polymer stabilization weakens the birefringence change of NLCs caused by the nanosecond electrically modified order parameter effect. The birefringence change is reduced by 65% in the NLC doped with 25% reactive monomer, which is polymerized close to the nematic-to-isotropic phase transition. This technique could be used in liquid crystal devices where the birefringence change is unfavored.
liquid crystal electro-optical response birefringence polymerization Chinese Optics Letters
2022, 20(2): 023201
郑州轻工业大学物理与电子工程学院，河南省磁电信息功能材料重点实验室，郑州 450002
采用高温固相法合成出正交相和三斜相结构的BiNbO4∶Eu3+样品，利用X 射线衍射(XRD)、拉曼光谱、吸收光谱和荧光光谱对样品的结构和光学性能进行了研究。结果表明: 900 ℃合成样品为正交相结构α-BiNbO4，而1 200 ℃得到三斜相结构β-BiNbO4。吸收光谱得到α相和β相BiNbO4的光学带隙分别为2.69 eV和2.96 eV，与第一性原理的理论结果2.640 eV和3.032 eV相吻合。Eu3+掺杂诱导二者的光学带隙蓝移至2.89 eV和3.05 eV，有效改变了其光响应范围。荧光光谱表明: Eu3+在两种结构的最强荧光峰均来自5D0→7F2电偶极跃迁，最强荧光峰分别位于615 nm和611 nm。Eu3+在β-BiNbO4中的荧光强度更高，而且其5D0→7F2和5D0→7F1的荧光强度比值更大。与Eu3+相似，Er3+在β-BiNbO4中具有更高的上转换荧光强度，其强度约是在α-BiNbO4中荧光的近40倍，说明三斜结构BiNbO4更适合做稀土离子的基质材料。
发光材料 Eu掺杂 荧光光谱 拉曼光谱 第一性原理 光响应 吸收性能 luminescence material BiNbO4 BiNbO4 Eu doping fluorescence spectrum Raman spectrum first-principle theory optical response absorption property
1 福州大学 平板显示技术国家地方联合工程实验室, 福建 福州 350116
2 福州大学 物理与信息工程学院, 福建 福州 350116
3 华南师范大学 广东省光信息材料与技术重点实验室, 广东 广州 510006
针对电润湿显示器像素内流体运动机理及相应电光响应特性, 提出一种数值模拟计算方法来计算电润湿中流体间的界面变化及流体-液体-固体三相接触线在外部电场影响下的运动。该方法基于Matlab数值分析框架, 通过Young-Laplace方程计算界面形状变化及变化过程中三相接触角、界面接触面积等参数的变化, 并结合总体能量守恒方程求解像素的电光响应过程。实验结果表明, 该模型成功模拟电润湿显示器像素内电流体动力特性, 像素响应时间与油-水界面张力大小成正比。模拟结果与相同参考几何的实验数据具有良好的定性一致性, 可用来指导电润湿器件中流体参数的设计, 对实现高稳定的电润湿显示器具有重要意义。
电润湿 电光响应 开口率 总体能量守恒 electrowetting optical response aperture ratio overall energy balance Young-Laplace Young-Laplace
1 北京理工大学 光电学院, 北京 100081
2 北方夜视科技集团有限公司, 昆明 650223
利用溶胶凝胶法制备了Mg0.3Zn0.7O薄膜, 并制作了金属半导体金属结构的深紫外探测器。研究了高质量ZnO缓冲层的引入对Mg0.3Zn0.7O薄膜的吸收谱和结晶特性以及Mg0.3Zn0.7O紫外探测器响应参数的影响。实验结果表明: ZnO缓冲层的引入使Mg0.3Zn0.7O薄膜的紫外可见光吸收谱有轻微的红移, 但可以明显提高薄膜的结晶质量, 同时ZnO/Mg0.3Zn0.7O探测器的IV特性表明, ZnO缓冲层的引入可以显著提高器件的光电流, 改善其响应特性, 在20V偏压下将Mg0.3Zn0.7O探测器的响应度由0.035A/W提高至0.63A/W。
ZnO缓冲层 溶胶凝胶法 紫外探测器 光响应特性 ZnO buffer layer Mg0.3Zn0.7O Mg0.3Zn0.7O solgel method ultraviolet detectors optical response
华南师范大学广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室, 广东 广州 510631
在考虑半导体量子阱中导带电子对外加激光场非局域光学响应的情况下,利用格林函数方法推导出了光透射率的解析表达式,并以典型的GaAs／AlGaAs为材料的Poschl-Teller量子势阱为例进行数值计算。计算结果表明,由于电子对激光场的非局域光学响应,半导体量子阱的透射光谱的谱线在共振峰附近出现明显地蓝移,蓝移的大小与量子阱宽度有紧密的联系。在有效的纳米尺度范围内,半导体量子阱越宽,透射谱线的蓝移也就越大。另外,光场强度和量子阱结构参数等因素对透射光谱的影响也被澄清。
Poschl-Teller势阱 非局域光学响应 透射谱 Poschl-Teller quantum well nonlocal optical response transmission spectrum
1 深圳市力伟数码技术有限公司， 广东 深圳 518040
2 河北工业大学理学院， 天津 300401
3 南开大学光电子薄膜器件与技术研究所， 天津 300071
文章在实验上给出了硅基液晶（LCOS）所用90° MTN的反射率-时间响应曲线，引入了光学响应意义上的上升时间和下降时间，并基于液晶动力学理论和Jones矩阵方法对60°MTN盒进行了数值计算，证实了上升时间随电压增加而减小，下降时间不依赖于初始电压，同时指出了光学响应时间与指向矢取向时间的区别。
硅基液晶 MTN盒 反射率 液晶动力学 光学响应时间 LCOS MTN cell reflectance dynamics of liquid crystals optical response time
中国科学院 上海光学精密机械研究所 强激光材料重点实验室,上海 201800
利用磁控溅射法在K9玻璃基底上制备了SiN/Sb80Bi20/SiN相变薄膜结构,并利用连续He-Ne激光共焦Z-扫描技术同时测量了在激光作用下透射和反射非线性光学响应。实验结果表明,相变膜在激光焦点处的反射和透射信号由于薄膜的相变表现为非线性响应特性。薄膜在焦点处的透射信号强度随着扫描激光功率的增强逐渐增大直至饱和。这是由于在激光的作用下形成了相变微区,随着扫描功率的增加,相变区域逐渐变大引起的。对不同功率激光扫描后的样品进行了低于相变阈值的重复扫描实验,结果表明,相变区域具有较高的光热稳定性,说明BiSb相变薄膜具有相变数据存储潜在应用价值。
薄膜 SbBi薄膜 相变 非线性光学响应
为了得到非线性介质中的光学响应，考虑了光通过含有非线性缺陷的一维光子晶体异质结构的情况，对缺陷层的介电函数采取δ函数近似的方法，得到了具有非线性缺陷的一维光子晶体异质结构中的光学响应表达式。结果表明，非线性缺陷存在时，在光学响应中会出现双稳态、多稳态等特性。讨论了双稳态及其多稳态的形成条件，并与考虑缺陷层厚度时的结论进行了比较，为构造零阈值的激光器和非线性光学器件的初步设计提供了有益的理论参考。
非线性光学 光子晶体 双稳态 缺陷 光学响应 nonlinear optics photonic crystal bistability defect optical response
