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高效率高功率976 nm半导体激光芯片设计与制备

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中国激光 2024年第7期51卷 211-216页

作者：付鹏张艳春赵涛赵勇明唐松李颖韩沈丹广东先导院科技有限公司广东广州510535 度亘核芯光电技术(苏州)有限公司江苏苏州215124

976 nm高功率半导体激光芯片是光纤激光器的核心部件,具有极为重要的产业价值。报道了课题组在高效率高功率半导体激光芯片的设计、制作与测试方面的研究成果。为了最大限度地提高器件的功率转换效率,同时满足苛刻的寿命要求,在设计上... 详细信息

976 nm高功率半导体激光芯片是光纤激光器的核心部件,具有极为重要的产业价值。报道了课题组在高效率高功率半导体激光芯片的设计、制作与测试方面的研究成果。为了最大限度地提高器件的功率转换效率,同时满足苛刻的寿命要求,在设计上采用双非对称大光腔波导结构,同时对量子阱结构、波导结构、掺杂以及器件结构进行了优化;在外延生长方面,系统地优化了生长工艺参数,确保了外延材料具有极高的内量子效率及低内损耗。大量测试表明:所制作的器件(腔长为5 mm、发光条宽为200μm的芯片)在室温、连续波(CW)测试条件下,阈值电流约为1 A,斜率效率为1.14 W/A;当电流为9 A时,最高功率转换效率高达72.4%;当电流为30 A时,输出功率达到29.4 W,功率转换效率为61.3%;对应于95%光场能量的水平远场发散角低至8.7°。上述参数性能已经达到了国际同类产品的先进水平。

关键词：激光器半导体激光芯片高功率转换效率高功率低水平远场发散角 976 nm

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山茶油基甘油二酯的酶解工艺优化

中国油脂 2024年

作者：章敏祝洪刚俞春莲浙江常发粮油食品有限公司

甘油二脂（Diacylglycerol， DAG）是一种能够抑制脂肪堆积的功能性油脂。为提高食用油中DAG的含量，本研究以浙江常山精炼山茶油和甘油为底物，在无溶剂体系中通过酶法催化甘油解反应制备DAG。考察了底物摩尔比、脂肪酶添加量、反应温... 详细信息

甘油二脂（Diacylglycerol， DAG）是一种能够抑制脂肪堆积的功能性油脂。为提高食用油中DAG的含量，本研究以浙江常山精炼山茶油和甘油为底物，在无溶剂体系中通过酶法催化甘油解反应制备DAG。考察了底物摩尔比、脂肪酶添加量、反应温度、反应时间、脂肪酶种类及加水量对粗酯中DAG含量的影响。响应面优化后的最佳工艺参数为：固定化酶的种类为Lipozyme 435，甘油/山茶油摩尔比为1:3，酶添加量为油重的6.5%，反应温度69℃，初始加水量为1.5%，甘油解反应11 h后，产物中的DAG含量达到52.83%（1，3-DAG，42.38%；1，2-DAG，10.45%）。实验结果表明，固定化酶促山茶油甘油解更容易生成1，3-DAG。固定化酶循环使用5次以后其催化性能和酶活依然保持在90%左右。相同条件下，山茶油酶解制备DAG的性能是其竞品橄榄油制备DAG性能（30%左右）的2倍。综上所述，以山茶油为基底制备DAG的工艺体现了山茶油深度加工和应用，具有良好的市场应用前景。对于推广山茶油的深度加工具有实际指导意义。

关键词：甘油二酯山茶油固定化脂肪酶甘油解

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用于车载终端通信的双频段全向偶极子天线

合肥工业大学学报（自然科学版） 2024年第2期47卷 195-199页

作者：朱奎廖同庆左昌余周刚赵读俊安徽大学集成电路学院安徽合肥230601 安徽庆宇光电科技有限公司安徽合肥230061

针对露天矿山车载终端通信的需求,文章基于山字型结构设计一款同时满足4G/5G通信的全向偶极子天线。基于双锥天线模型设计全向印刷偶极子单频天线,通过在两侧加载枝节引入高频谐振,并通过在倒三角辐射贴片上开L形缝隙和矩形缝隙实现频... 详细信息

针对露天矿山车载终端通信的需求,文章基于山字型结构设计一款同时满足4G/5G通信的全向偶极子天线。基于双锥天线模型设计全向印刷偶极子单频天线,通过在两侧加载枝节引入高频谐振,并通过在倒三角辐射贴片上开L形缝隙和矩形缝隙实现频段的展宽及谐振频点的偏移;对两侧枝节的末端进行渐变处理,使天线的谐振频率在拐点处可以平滑地过渡,从而在较宽的频带内获得良好的阻抗匹配。仿真和实测结果表明,该天线具备双频段全向的辐射特性,完全满足设计要求,且结构简单小巧、容易安装、不易受到损坏。

关键词：车载终端通信 4G/5G通信双频段全向偶极子天线

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基于红外图像处理的移动目标识别跟踪算法

激光与红外 2024年第09期 1477-1484页

作者：耿宇飞周宽刘纪洲李红中电科光电科技有限公司

为解决红外热像仪在战场环境多变、背景复杂、目标运动速度过快等情况下难以对目标进行识别与跟踪的问题，本文提出了一种基于红外图像处理的移动目标识别跟踪算法。该算法主要分为移动目标的检测和跟踪两部分。首先采用高斯背景建模方... 详细信息

为解决红外热像仪在战场环境多变、背景复杂、目标运动速度过快等情况下难以对目标进行识别与跟踪的问题，本文提出了一种基于红外图像处理的移动目标识别跟踪算法。该算法主要分为移动目标的检测和跟踪两部分。首先采用高斯背景建模方法来提取运动目标，其次应用Kalman滤波来进行运动目标的定位与跟踪，最后通过匈牙利算法来判定目标点的归属。实验结果表明，在MOT基准挑战中的评价指标上，本文算法相比于Sort跟踪器将MOTA提升了1.4%,MT提升了11.9%,ML降低了6.5%,IDs降低了33.3%,FN降低了13.6%,提高了跟踪准确性，成功实现了对多个移动目标的跟踪。本文算法在军事领域具有广泛的应用前景。

关键词：红外图像目标检测识别跟踪 Kalman滤波匈牙利算法

基于连续波激光雷达的漂浮式测风系统的测量数据分析验证

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应用海洋学学报 2024年

作者：袁逸博何熠朱碧泓顾晨宋励奋陈冬冬裘建宇杨闯上海勘测设计研究院有限公司杭州憬知梦蓝科技有限公司

风能作为一种可再生的清洁能源，能够促进能源多元化，对可持续发展具有积极影响。相较于陆上风电，海上风电具有发电效率高、不占用陆地资源等优点。因此，近年来越来越多的地区提出了海上风电场建设需求。相较于传统的测风塔设备，漂... 详细信息

风能作为一种可再生的清洁能源，能够促进能源多元化，对可持续发展具有积极影响。相较于陆上风电，海上风电具有发电效率高、不占用陆地资源等优点。因此，近年来越来越多的地区提出了海上风电场建设需求。相较于传统的测风塔设备，漂浮式测风系统具有周期短、成本低、再次利用率高等优势，更利于完成海上风电场选址的工作，同时漂浮式测风设备也容易受到由大风、波浪等因素引起的雷达自身的运动带来的影响，导致测得的风数据产生误差。本研究基于ZX 300M连续波激光雷达的漂浮式测风系统，采用了一种姿态校准算法来消除自身速度和姿态变化引起的误差，该算法使用浮标在6个自由度上的运动数据进行计算，获得浮标的自身运动速度和旋转矩阵以消除运动误差。与固定式测风塔的测风结果对比，使用校准算法后的50 m和100 m的风速决定系数分别为0.9960和0.9965，对应高度的风向决定系数均为0.9979，相较于原始的风向和风速均有一定的提升。实验结果表明基于连续波激光雷达校准算法的漂浮式测风系统测得的风速风向接近风场的实际风速风向，可以应用于海上测风作业中，满足行业规范要求。

关键词：漂浮式测风系统姿态校准算法仪器测量回归分析风能连续波激光雷达

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脉冲对InGaZnO薄膜晶体管性能的影响

液晶与显示 2024年第4期39卷 466-471页

作者：丘鹤元谢鑫李宗祥陈周煜王宝强王文超刘正刘耀刘娜妮王洋福州京东方光电科技有限公司福建福州350300

超大尺寸IGZO(InGaZnO)产品在高温高湿(50℃/80%)信赖性评价中易发生异常显示不良(Abnormal Display,AD)。其不良原因主要是集成栅极驱动电路(Gate Driver On Array,GOA)的关键器件M2转移特性曲线(IDS-VGS)在评价中发生了严重正移。本... 详细信息

超大尺寸IGZO(InGaZnO)产品在高温高湿(50℃/80%)信赖性评价中易发生异常显示不良(Abnormal Display,AD)。其不良原因主要是集成栅极驱动电路(Gate Driver On Array,GOA)的关键器件M2转移特性曲线(IDS-VGS)在评价中发生了严重正移。本文通过脉冲实验,模拟GOA关键器件M2的实际工作环境,重现了转移特性曲线严重正移的不良现象。通过设置不同的脉冲实验,揭示了造成不良的主要影响因素:M2器件关闭时,漏极与源极之间的压差VDS过大,使IGZO膜层内的氧空位V+O在电场作用下同时向IGZO与GI(Gate Insulator)的边界及源极端迁移,由于氧空位V+O对电子的捕获作用,最终导致转移特性曲线发生正移,并发现迁移的氧空位V+O经过加热后可以复原。此外,在不改变IGZO成膜条件下,通过减小M2器件关闭时的VDS压差,导入超大尺寸IGZO产品,高温高湿信赖性评价2000 h未发生AD不良。

关键词： InGaZnO薄膜晶体管集成栅极驱动电路异常显示阈值电压漂移

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利用脉冲激光沉积外延制备CsSnBr_(3)/Si异质结高性能光电探测器

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物理学报 2024年第5期73卷 351-359页

作者：王爱伟祝鲁平单衍苏刘鹏曹学蕾曹丙强济南大学材料科学与工程学院济南250022 核芯光电科技有限公司枣庄277299

钙钛矿半导体具有光吸收系数高、载流子扩散长度大和荧光量子效率高等优异物理特性,已在光电探测器、太阳能电池等领域展现出重要的应用潜力.但卤化铅钙钛矿的环境毒性和稳定性大大限制了该类器件的应用范围.因此,寻找低毒、稳定的非铅... 详细信息

钙钛矿半导体具有光吸收系数高、载流子扩散长度大和荧光量子效率高等优异物理特性,已在光电探测器、太阳能电池等领域展现出重要的应用潜力.但卤化铅钙钛矿的环境毒性和稳定性大大限制了该类器件的应用范围.因此,寻找低毒、稳定的非铅钙钛矿半导体尤为重要.利用锡元素替代铅元素并生长高质量的锡基钙钛矿薄膜是实现其光电器件应用的可行方案.本文采用脉冲激光沉积方法,在N型单晶硅(100)衬底上外延生长了一层(100)取向的CsSnBr_(3)钙钛矿薄膜.霍尔效应及电学测试结果表明,基于CsSnBr_(3)/Si半导体异质结在暗态下具有明显的异质PN结电流整流特征,在光照下具有显著的光响应行为,并具有可自驱动、高开关比(104)以及毫秒量级响应/恢复时间等优良光电探测器件性能.本文研究结果表明利用脉冲激光沉积方法在制备新型钙钛矿薄膜异质结、实现快速灵敏的光电探测方面具有重要应用前景.

关键词：外延钙钛矿薄膜异质结光电探测器

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差分式共振光声光谱技术研究

中国激光 2024年第5期51卷 229-234页

作者：徐靖黄琪李劲松航宇救生装备有限公司湖北襄阳441003 安徽大学物理与光电工程学院安徽合肥230601

针对光声光谱系统本底噪声限制问题,以圆柱形声共振器作为研究对象,开展了双共振腔光声池设计,并将共振光声光谱和差分探测原理相结合,建立了一套基于近红外半导体激光器的高灵敏度激光光谱气体探测系统。以空气中的水汽(H_(2)O)分子作... 详细信息

针对光声光谱系统本底噪声限制问题,以圆柱形声共振器作为研究对象,开展了双共振腔光声池设计,并将共振光声光谱和差分探测原理相结合,建立了一套基于近红外半导体激光器的高灵敏度激光光谱气体探测系统。以空气中的水汽(H_(2)O)分子作为检测对象,结合高灵敏度波长调制二次谐波探测方法,对建立的差分式共振光声光谱系统进行了理论分析和实验评估。艾伦方差分析结果显示,系统可实现几个10^(-6)量级水汽分子浓度的高灵敏度检测。相较于传统单通道光声探测模式,所提出的差分探测式共振光声光谱探测技术可有效提升系统的稳定性和检测灵敏度,最佳信号平均时间可提高2倍。

关键词：光谱学光声光谱差分探测共振效应气体检测

基于3DP砂型的桥形支架铸件铸造工艺设计及制造

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特种铸造及有色合金 2024年

作者：司金梅吕三雷李晶晶李飞薛孟照孔佑顺邢培培河南平原光电科技有限公司

针对桥形支架铸件，设计底注加缝隙式浇注系统，采用模拟软件对铸造工艺进行模拟，根据模拟结果优化铸造工艺，完成3DP砂型设计，采用反重力低压铸造工艺完成铸件生产。

关键词：桥形支架工艺设计与优化 3DP砂型