1 西北大学光子与光子技术研究所,陕西 西安 710127
2 浙江大学光电科学与工程学院,浙江 杭州 310007
Such as, by using the photothermal effect of materials, the surface tension of the lubrication layer on the surface of materials can be changed, thus creating a wetting gradient force to push the droplets to move. Further, the sliding and pinning of the droplet can be controlled by the phase change of the paraffin layer on some functional surfaces. The pyroelectric crystal can generate the dielectric force field on its surface based on the photothermal effect, which could be applied to realize the lossless moving, merging, and splitting of the droplets. In addition, the wettability of the photovoltaic crystals could be changed with the irradiation of light, therefore, can be used to control the behavior of droplets. In this paper, the development of the photo-responsive functional surface in droplet manipulation was briefly reviewed. The mechanisms of the droplet manipulation with the functional surface were expatiated. The categories of functional surfaces were summarized, the characteristics of the structure were analyzed, and the corresponding implementation method was introduced in detail. In addition, the applications of the photo-responsive functional surface in droplet transportation, fusion, and segmentation were introduced. Finally, the future development and potential applications of the photo-responsive functional surface for droplet manipulation were prospected.
光响应 功能表面 液滴操控 润湿性 photo-responsive functional surface droplet manipulation wettability
1 长春理工大学 物理学院, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
针对阵列相机的定标检测需求, 研制一套多光源阵列相机辐射定标装置, 通过对积分球衰减效率的理论计算和系统光能量衰减曲线的实际测试, 可得到系统的光学传递曲线, 加上宽量程测量装置实现对系统的光强变化实时测量, 并运用多种光源结合衰减片轮组, 达到宽动态范围为1.728×10-5~54Lux的测试光源连续输出, 分别满足微光阵列相机、强光阵列相机和其他多种阵列相机的多参数检测需求。开展了阵列相机多参数检测实验和标定分析, 实验结果表明: 装置能长久实现光照度特性实时监测和对多种阵列相机进行相机品质检测, 能为阵列相机的运行环境和使用范畴进行判定。
辐射定标 阵列相机 动态范围 信噪比 光响应非均匀性 radiometric calibration array camera dynamic range signal-to-noise ratio non-uniformity of light response
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
光子学报
2021, 50(12): 1223001
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 华东师范大学 物理与电子科学学院,材料科学系,纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心,上海市极化材料多功能磁光光谱技术服务平台,上海 200241
2 复旦大学 上海智能电子与系统研究院,上海 200433
报导了在c-Al2O3衬底上用脉冲激光沉积法制备MoS2薄膜,并测试了其不同温度下的光响应。通过拉曼散射光谱和X射线衍射光谱证明了所制备的二硫化钼为纯2H相。通过X光电子能谱证明了所制备的二硫化钼硫钼原子比为1.92:1,在Mo元素的3d核心能级谱中存在红移和蓝移,说明薄膜中存在氧化和硫缺陷。此外,通过拉曼和光致发光分布图,证明了薄膜具有良好的均一性。在不同层数的二硫化钼样品中,单层二硫化钼样品具有最强的光响应,达到3 mAW-1。单层二硫化钼的变温光响应实验表明,在室温附近,温度升高会提高二硫化钼的光响应强度和响应时间。
二硫化钼 脉冲激光沉积 光致发光 光响应 molybdenum disulfide pulsed laser deposition photoluminescence photoresponse
1 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川 成都 610054
2 中国电子科技集团第四十四研究所,重庆 400060
3 中国电子科技集团第二十四研究所,重庆 400060
本文报道了一种基于黑硅微结构的全硅PIN光电探测器。该器件结合了黑硅结构宽光谱高吸收的特性,以及PIN光电探测器高量子效率高响应速度的特点,通过在传统硅PIN光电探测器结构的基础上增加黑硅微结构层,在不影响响应速度的条件下,提高了探测器在近红外波段响应特性。并且针对纵向结构垂直入射PIN光电探测器时量子效率与响应速度相矛盾的问题,提出了解决方案。测试结果表明,该器件的量子效率可达80%,峰值波长为940 nm,光响应度达到0.55 A/W,暗电流降至700 pA,响应时间为200 ns。
全硅PIN光电探测器 黑硅 量子效率 光响应度 响应速度 暗电流 all-silicon PIN photodetector black silicon quantum efficiency light responsivity responding speed dark current
1 北京科技大学 材料科学与工程学院, 北京 100083
2 北京航空航天大学 化学学院, 北京 100191
3 广东省分子聚集发光重点实验室(华南理工大学), 广东 广州 510640
蓝相液晶作为一种新兴的软3D光子材料受到了越来越多的关注与研究, 其可以自组装为具有周期性立方晶格的3D光子纳米结构, 并且具有优异的光学特性, 如无双折射、响应速度快和选择性反射等。刺激响应的3D纳米结构以及在可见光谱中动态控制其光子带隙是蓝相研究中最令人感兴趣的领域之一, 特别是其中的光响应蓝相液晶的研究受到了广泛的关注, 相较于其他刺激响应型液晶, 其具有远程可控性、精确性和瞬时性等优异的特性。本文主要综述了蓝相液晶的发现及其结构特点, 并详细介绍了近年来光响应蓝相液晶在国内外的研究进展和应用现状。
液晶 蓝相 光响应 偶氮苯 liquid crystal blue phase photo-responsive azobenzene
合肥工业大学电子科学与应用物理学院, 安徽 合肥 230009
日盲紫外探测器以其较高的探测灵敏度和较低的背景噪声广泛应用于导弹制导、空间安全通信、臭氧层空洞监测和火焰检测等**和民用领域。氧化镓(Ga2O3)是一种典型的超宽禁带半导体材料,其较大的禁带宽度(4.2~5.3 eV)几乎占据太阳光谱的整个日盲波段,被认为是制备日盲紫外探测器的理想材料。主要介绍了Ga2O3的不同晶体结构和基本特性,并综述了基于多种Ga2O3结构的日盲紫外探测器的研究进展。基于Ga2O3纳米线的器件的最大光响应度R>10 3 A/W,外量子效率能达到10 5%;Ga2O3单晶器件的光响应度高达10 3~10 5 A/W,外量子效率超过10 6%,响应速度较快(μs级)。Ga2O3基异质结、p-n结和肖特基结的日盲探测器表现出的自驱动特性使其在无需外加电源条件下就能正常工作,这在特殊环境下具有较大的应用潜力。
光电探测器 氧化镓 超宽禁带半导体 日盲紫外 光响应 中国激光
2021, 48(11): 1100001
红外与激光工程
2021, 50(1): 20211011