1 北京中材人工晶体研究院有限公司，北京100018
2 中材人工晶体研究院有限公司，北京100018
3 内蒙古晶环电子材料有限公司，呼和浩特010000
为保障我国相关**重大工程对低吸收蓝宝石晶体材料的需求，本文通过自主研制的晶体生长设备，成功生长了低吸收蓝宝石晶体。该晶体在紫外、可见光、近中红外波段展现出了良好的透过率，波长250~400 nm的透过率大于83%，波长400~4 200 nm的透过率超过85%。在晶体不同区域进行取样表征测试，得到晶体的平均位错密度为253.19 cm-2，摇摆曲线对称且峰形尖锐，半峰全宽为14″。此外，值得注意的是，晶体在1 064 nm处的光吸收系数均在(23.3~30.4)×10-6 cm-1，表明晶体内部的杂质元素得到有效控制，晶体光学性能优异，可用于高能激光系统、空间相机镜头等应用场景。
低吸收 泡生法 杂质元素 光吸收系数 透过率 位错密度 low absorption Kyropoulos method impurity element light absorption coefficient transmittance dislocation density
1 华北电力大学电子与通信工程系，河北 保定 071003
2 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室，河北 保定 071003
在光声内窥成像中，不均匀或不稳定的照明，以及生物组织的复杂光学特性均会导致成像平面内光通量分布不均匀，从而造成重建图像质量和成像深度的下降。提出了一种校正光通量变化的定量光声内窥成像方法，对光吸收能量分布进行稀疏分解，采用贪婪算法重构得到光吸收系数和光通量的稀疏表示，并通过稀疏矩阵分解实现光吸收系数与光通量分布的联合重建。仿真和体模实验结果表明，与一步法和基于模型的定量重建方法相比，采用所提方法估算光吸收系数的均方根误差（RMSE）可降低约48%，重建图像的归一化平均绝对距离（NMSAD）和结构相似度（SSIM）可分别降低约25%和提高约24%。与其他校正光通量的重建算法相比，所提方法估计光吸收系数的RMSE可降低约22%、NMSAD可降低约20%、SSIM可提高约10%。
成像系统 图像重建技术 光声成像 内窥成像 光吸收系数 光通量 定量成像
自石墨烯被发现以来, 各种具有新奇特性的二维材料受到了越来越多的关注。Janus型二维材料具有不对称的表面特性, 这种特殊的结构往往具有独特的电学、磁学与光学性质, 使其成为近年来材料科学领域研究的热点。本文搭建了Janus型结构CrXX’(X/X’=S, Se, Te)(CrSSe, CrSTe, CrSeTe), 研究了体系的电学、磁学、光学性质, 并探究了双轴应变对其电学、磁学、光学性质的影响。结果表明, CrSSe、CrSTe与CrSeTe均呈现金属性, 都是电子的优良导体, 三种体系的电子结构对外加应变具有很好的鲁棒性。CrXX’(X/X’=S, Se, Te)具有本征铁磁性, 并且通过施加双轴应变可对其磁矩进行调控。此外, 三种体系均具有较高的居里温度, 特别是CrSTe的居里温度可达310 K。CrXX’(X/X’=S, Se, Te)还具有优异的可见光与紫外光吸收性能, 应变可对其光吸收系数进行调控, 并且压应变与拉应变可分别使其吸收谱线向短波与长波方向移动。本文的工作为进一步研究二维Janus单层CrXX’(X/X’=S, Se, Te)在新型室温自旋电子器件领域的应用提供了理论支持。
Janus型二维材料 第一性原理 密度泛函理论 磁电材料 电子结构 磁学性质 光吸收系数 Janus two-dimensional material first-principle density functional theory magnetoelectric material electronic structure magnetic property light absorption coefficient
华北电力大学 电子与通信工程系, 河北 保定 071003
光声层析(Photoacoustic tomography,PAT)成像结合了超声成像的高分辨率和光学成像的高对比度的优势, 是一种新型的生物医学成像模式。PAT成像算法包含两个逆问题, 即根据组织产生的光声信号构建初始声压分布图(即图像重建)以及在此基础上估算成像区域的光学特性参数。后者是一个非线性的不适定问题, 通常称为定量光声层析(Quantitative photo-acoustic tomography, qPAT)成像。本文在介绍光声成像原理的基础上, 对主要的qPAT算法进行综述, 讨论各自的优势和不足, 并对未来可能的发展方向进行展望。
定量光声成像 图像重建 逆问题 光吸收系数 散射系数 Gruneisen系数 quantitative photoacoustic tomography (qPAT) image reconstruction inverse problem optical absorption coefficient diffusion coefficient Gruneisen coefficient
仲恺农业工程学院信息学院, 广东 广州 510225
研究了正切平方势阱中的子带光吸收,用量子力学中的密度矩阵算符理论和迭代法推导出了 正切平方势阱中线性和三阶非线性光学吸收系数的解析表达式,并以典型的GaAs/AlGaAs正切平方量子 阱为例进行数值计算。计算结果表明,该势阱中的势阱宽度b、 势阱深度V0和入射光强I对吸收系数有很大影响。随着势阱宽度b的增加和势阱深度V0 的减小,总吸收系数的峰值减小并且向低能方向移动。随着入射光强I 的增加,总吸收系数会减小,出现了光饱和吸收现象,同时吸收谱线的线宽随着入射光强的增大而增大。
非线性光学 光吸收系数 密度矩阵方法 正切平方势阱 nonlinear optics optical absorption coefficients density-matrix approach square tangent quantum well
采用射频磁控溅射的方法制备了用于液晶光阀光导层的氢化非晶硅薄膜, 研究了工艺参数对氢化非晶硅薄膜透过率及光电导性能的影响。结果表明, 薄膜的沉积速率随着溅射功率和衬底温度的升高呈先增加后减小的趋势, 在衬底温度为300℃, 溅射功率为300W左右沉积速率达到最大, 在溅射2h后沉积速率随着溅射时间的增加而下降; 薄膜的光吸收系数随衬底温度的升高而增大, 随溅射功率的增加而减小; 交流电导率随衬底温度和溅射功率的升高而下降; 薄膜在可见光范围内透过率随着H分压的增大而增大, 且吸收边发生蓝移。
射频磁控溅射 氢化非晶硅 光吸收系数 透过率 RF magnetron sputtering method a-Si∶H film optical absorption coefficient transmission
中国石油大学(华东) 重质油国家重点实验室， 山东 青岛266580
为了研究TiO2禁带宽度和光吸收系数对其光催化性能的影响，使用Materials Studio的Dmol3和CASTEP模块分别对Ag+、Fe3+、Pt4+、La3+ 4种金属离子掺杂TiO2的能带结构和光学性质进行分析。分子模拟表明: 金属离子掺杂使TiO2的禁带宽度变窄、吸收波长红移，相同光照条件下光吸收系数增加，影响了TiO2的光催化性能。光催化反应实验表明: 在254 nm照射条件下，TiO2的禁带宽度为1.09 eV时光催化性能最好，TiO2的光吸收系数越大，光催化性能越好。
分子模拟 禁带宽度 光吸收系数 金属离子掺杂 TiO2 TiO2 molecular simulation forbidden bandwidth optical absorption coefficient metallic ion doping
1 湖北工程学院物理与电子信息工程学院, 湖北 孝感 432000
2 武汉软件工程职业技术学院光电系, 湖北 武汉 430205
在有效质量近似下, 利用量子力学的密度矩阵理论, 采用无限深势阱模型, 从理论上研究了ZnS/CdSe柱型核壳结构量子点中线性和三阶非线性光吸收系数。导出了柱型量子点中线性和三阶非线性光学吸收系数的解析表达式, 分析了该系统在不同条件下线性和三阶非线性光吸收系数与入射光频率之间的关系。改变系统的参数, 该系统的光吸收系数呈规律性变化。计算结果表明：弛豫时间τ、入射光强I和壳半径R2对系统的吸收系数α有很大的影响, 从而为实验上研究核壳结构量子点的非线性光学效应提供了必要的理论依据。
非线性光学 核壳量子点 光吸收系数 nonlinear optical core-shell quantum dot optical absorption coefficient
揭阳职业技术学院机电系, 广东 揭阳 522000
在精确对角化方法得到的系统哈密顿方程的能量和波函数的基础上,我们利用密度矩阵方法计算了抛物类氢杂质量子点中激子的基态(L=0态)跃迁到第一激发态(L=-1态)的光吸收系数。
类氢杂质 量子点 光吸收系数 hydrogenic donor quantum dot optical absorption coefficient
