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非相干拉曼显微技术及其生物医学应用（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第6期 163-184页

作者：黎钰怡干越牛犇黄静詹求强华南师范大学华南先进光电子研究院

拉曼技术具有非侵入、分子指纹、不受水干扰、制样简单、光谱分辨率高等优点，在很多领域都是一种广受欢迎的研究工具。尤其在生物医学领域，拉曼技术不仅可以本征地捕捉正常生理或病理所携带的不同化学信息，而且该技术适用于检测各种... 详细信息

拉曼技术具有非侵入、分子指纹、不受水干扰、制样简单、光谱分辨率高等优点，在很多领域都是一种广受欢迎的研究工具。尤其在生物医学领域，拉曼技术不仅可以本征地捕捉正常生理或病理所携带的不同化学信息，而且该技术适用于检测各种常见的生物和临床样品（包括细胞、组织、体液和微生物等），目前很多课题组的研究结果都表明拉曼技术在生物医学领域具有巨大的应用前景。本文首先介绍自发拉曼散射和表面增强拉曼散射的基本工作机理，接着介绍分析处理拉曼数据（光谱和图像）的步骤和算法，然后简单总结了近年来非相干拉曼显微技术在生物医学上的研究成果，最后指出拉曼技术目前面临的挑战并展望了其未来可能的发展方向。

关键词：自发拉曼表面增强拉曼数据分析生物医学应用

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基于光纤端面集成的液晶光束整形器件

液晶与显示 2024年第5期39卷 672-682页

作者：张永瑛李佩芸郭政昊袁冬叶华朋周国富华南师范大学华南先进光电子研究院广东广州510640

光纤集成器件因其尺寸小、功能高度集成化等优点,近年来受到越来越多的关注。当前光纤集成器件通常由介质型或金属型微结构组成,其制备加工通常依赖于高精度的微纳加工技术,面临着成本高和工艺复杂等挑战。另外,静态、固定几何结构的光... 详细信息

光纤集成器件因其尺寸小、功能高度集成化等优点,近年来受到越来越多的关注。当前光纤集成器件通常由介质型或金属型微结构组成,其制备加工通常依赖于高精度的微纳加工技术,面临着成本高和工艺复杂等挑战。另外,静态、固定几何结构的光纤光学器件功能不可调,也在极大程度上限制了其应用范围。本文设计并验证了一种基于光纤端面集成的液晶光束整形器件。通过对单模光纤端面加工平行锚定和垂直锚定的液晶聚合物液滴,获得了可见光波段的光束整形器件。基于Q-张量模型和Rayleigh-Sommerfeld衍射理论,实现了具有特殊液晶指向矢排布的液晶聚合物液滴的模拟仿真。通过实验验证了不同锚定条件下液晶聚合物液滴的光学性能,实验结果与仿真结果基本吻合,证明了该液晶器件的光束整形能力。这种液晶器件为光纤光学器件的微型化与集成化提供了一种成本较低、高效便捷的全新途径。

关键词：光束整形光纤端面液晶聚合物液滴液晶指向矢集成化器件

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基于x切薄膜铌酸锂平台的TM模弯曲波导（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第11期 196-201页

作者：高天甘然丰陈斌余嘉扬刘洁郭昌建陈楷旋刘柳华南师范大学华南先进光电子研究院中山大学电子与信息工程学院浙江大学光电科学与工程学院

由于x切薄膜铌酸锂光集成平台的各向异性，光波导TM模在弯曲过程中容易发生模式杂化并耦合到其他模式，对TM模的弯曲构成了挑战。以400 nm厚、半刻蚀的铌酸锂波导为例，分析了TM0模在不同波导宽度和传输方向下的模式杂化现象，并对其90... 详细信息

由于x切薄膜铌酸锂光集成平台的各向异性，光波导TM模在弯曲过程中容易发生模式杂化并耦合到其他模式，对TM模的弯曲构成了挑战。以400 nm厚、半刻蚀的铌酸锂波导为例，分析了TM0模在不同波导宽度和传输方向下的模式杂化现象，并对其90°弯曲传输性能进行仿真。最终得出结论：在特定波导宽度区域（约1.7～2.15μm）,TM0模在90°弯曲过程中不会与其他模式发生杂化；当波导宽度小于1.7μm（或大于2.15μm）时，TM0模会与TE1（或TE2）模发生耦合。该结论在实验中也得到了验证。本研究为薄膜铌酸锂波导TM模的弯曲提供了设计思路，可用于该平台偏振调控相关的光集成器件。

关键词：集成光学薄膜铌酸锂弯曲波导模式杂化

基于x切薄膜铌酸锂平台的TM模弯曲波导(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第11期61卷 186-191页

作者：高天甘然丰陈斌余嘉扬刘洁郭昌建陈楷旋刘柳华南师范大学华南先进光电子研究院广东广州510631 浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310058 中山大学电子与信息工程学院广东广州510275

由于x切薄膜铌酸锂光集成平台的各向异性,光波导TM模在弯曲过程中容易发生模式杂化并耦合到其他模式,对TM模的弯曲构成了挑战。以400 nm厚、半刻蚀的铌酸锂波导为例,分析了TM0模在不同波导宽度和传输方向下的模式杂化现象,并对其90°弯... 详细信息

由于x切薄膜铌酸锂光集成平台的各向异性,光波导TM模在弯曲过程中容易发生模式杂化并耦合到其他模式,对TM模的弯曲构成了挑战。以400 nm厚、半刻蚀的铌酸锂波导为例,分析了TM0模在不同波导宽度和传输方向下的模式杂化现象,并对其90°弯曲传输性能进行仿真。最终得出结论:在特定波导宽度区域(约1.7~2.15μm),TM0模在90°弯曲过程中不会与其他模式发生杂化;当波导宽度小于1.7μm(或大于2.15μm)时,TM0模会与TE1(或TE2)模发生耦合。该结论在实验中也得到了验证。本研究为薄膜铌酸锂波导TM模的弯曲提供了设计思路,可用于该平台偏振调控相关的光集成器件。

关键词：集成光学薄膜铌酸锂弯曲波导模式杂化

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基于x切薄膜铌酸锂平台的TM模弯曲波导

激光与光电子学进展 2024年

作者：高天甘然丰陈斌余嘉扬刘洁郭昌建陈楷旋刘柳浙江大学光电工程学院华南师范大学华南先进光电子研究院中山大学电子与信息工程学院

由于x切薄膜铌酸锂光集成平台的各向异性，光波导TM模在弯曲过程中容易发生模式杂化并耦合到其他模式，对TM模的弯曲构成了一个挑战。本研究以400-nm厚、半刻蚀的铌酸锂波导为例，分析了TM0模在不同波导宽度和传输方向下的模式杂化现象... 详细信息

由于x切薄膜铌酸锂光集成平台的各向异性，光波导TM模在弯曲过程中容易发生模式杂化并耦合到其他模式，对TM模的弯曲构成了一个挑战。本研究以400-nm厚、半刻蚀的铌酸锂波导为例，分析了TM0模在不同波导宽度和传输方向下的模式杂化现象，并对其90°弯曲传输性能进行仿真。最终得出结论：在特定波导宽度区域(约1.7μm-2.15μm),TM0模在90°弯曲过程中不会与其他模式发生杂化；而当波导宽度小于1.7μm(或大于2.15μm)时，TM0模会与TE1(或TE2)模发生耦合。该结论在实验中也得到了验证。本研究为薄膜铌酸锂波导TM模的弯曲提供了设计思路，可用于该平台偏振调控相关的光集成器件。

关键词：集成光学薄膜铌酸锂弯曲波导模式杂化

基于二次谐波产生光谱与显微成像的CdS纳米线空间取向研究

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物理学报 2024年第16期73卷 102-109页

作者：任立庆杨强姬超燃池娇胡云魏迎春许金友榆林学院能源工程学院榆林市高分辨太赫兹振动成像重点实验室榆林719000 华南师范大学华南先进光电子研究院广州510006

作为一种非线性光学效应,二次谐波产生(second harmonic generation,SHG)因其良好的偏振敏感性在获得物质成分、结构、特性等信息方面具有广泛应用.尽管前人利用SHG光谱或SHG显微成像方法探索研究了纳米线的精密定位或追踪问题,但是结... 详细信息

作为一种非线性光学效应,二次谐波产生(second harmonic generation,SHG)因其良好的偏振敏感性在获得物质成分、结构、特性等信息方面具有广泛应用.尽管前人利用SHG光谱或SHG显微成像方法探索研究了纳米线的精密定位或追踪问题,但是结合使用SHG光谱与SHG显微成像方法实现纳米材料结构与晶轴空间取向方面的研究鲜见报道.本研究分别使用SHG光谱与SHG显微成像方法研究了CdS纳米线空间取向问题.首先,基于全光学分析方法从实验上和理论上研究了硫化镉(CdS)纳米线SHG光谱强度随入射光偏振方向变化的规律,并详细分析了晶轴方位角γ,ω,φ对CdS纳米线SHG花型图的影响.其次,通过理论计算与实验测量结果相互验证,成功确定了单根CdS纳米线的3个晶轴取向.最后,利用偏振相关的SHG显微成像方法研究了单根CdS纳米线的空间取向,发现单根CdS纳米线不同部位具有不同的SHG响应.研究结果为SHG光谱与显微成像在纳米材料空间高精度定位研究提供了新的思路与重要参考,并为纳米材料在生物医学方面的潜在应用提供了重要启示.

关键词：二次谐波产生硫化镉纳米线偏振晶体取向

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基于主动光场调控的超快光纤激光器研究进展(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第1期61卷 270-286页

作者：刘嘉豪罗智超张泽贤杨奕涛伍代轩刘萌罗爱平徐文成华南师范大学信息光电子科技学院广东广州510006

综述了近期基于腔内空间光调制器的超快光纤激光器的研究进展,总结了目前基于腔内空间光调制器的超快光纤激光器所能实现的基本功能和输出特性,同时介绍了本课题组基于腔内空间光调制器的研究成果,最后对腔内空间光调制器驱动的超快光... 详细信息

综述了近期基于腔内空间光调制器的超快光纤激光器的研究进展,总结了目前基于腔内空间光调制器的超快光纤激光器所能实现的基本功能和输出特性,同时介绍了本课题组基于腔内空间光调制器的研究成果,最后对腔内空间光调制器驱动的超快光纤激光器的发展趋势和应用前景进行了展望。

关键词：激光器超快光纤激光器空间光调制器光场调控脉冲整形色散管理

新型四元硫族化合物光伏特性的高通量筛选和第一性原理研究

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物理学报 2024年第17期73卷 75-84页

作者：康家兴严全河曹浩宇孟威威徐飞洪峰上海大学理学院上海市高温超导重点实验室上海200444 华南师范大学华南先进光电子研究院广州510006 复旦大学物理系应用表面物理国家重点实验室上海200433

本工作提出了一种对Cu_(2)ZnSnS_(4)中Zn元素异价取代策略,探讨了新型四元硫族化合物A_(2)M_(2)M'Q_(4)(A=Na,K,Rb,Cs,In,Tl;M=Cu,Ag,Au;M'=Ti,Zr,Hf,Ge,Sn;Q=S,Se,Te)作为新型太阳能电池吸收层材料的应用潜力.利用第一性原理高通量计算,评估了1350种A_(2)M_(2)M'Q_(4)化合物热力学稳定性、带隙、光谱极限最大效率和声子色散谱等特性.结果表明,有10种热力学和动力学稳定的候选材料,它们表现出合适的带隙,并展现出高的光吸收性能,光谱极限最大效率的理论值均超过30%.它们的电子结构和光学性质类似于Cu_(2)ZnSnS_(4),有望应用于高效单结薄膜太阳能电池.本文数据集可在https://***/10.57760/sciencedb.j00213.00006中访问获取.

关键词：第一性原理高通量筛选四元硫族化合物光伏应用

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高考地理试题情境与习题情境的关联性分析及启示--以2023年广东省高考地理卷为例

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地理教学 2024年第14期 29-32页

作者：王璐瑶严留明秦瑜李文辉华南师范大学地理科学学院广东广州510631 广州市执信中学广东广州510060 华南师范大学华南先进光电子研究院广东广州510006

试题情境因作为考查学生核心素养和思维能力的关键载体备受重视。本文以2023年广东省高考地理卷为研究对象,探讨高考地理试题情境与新教材习题情境的关联性。通过分析情境的背景、内容和形式,发现两者在地貌成因、主题背景、知识迁移以... 详细信息

试题情境因作为考查学生核心素养和思维能力的关键载体备受重视。本文以2023年广东省高考地理卷为研究对象,探讨高考地理试题情境与新教材习题情境的关联性。通过分析情境的背景、内容和形式,发现两者在地貌成因、主题背景、知识迁移以及时空尺度上具有较大的关联性。因此,教师在教材习题情境使用上,应整合多版教材情境、充分利用教材,构建问题教学模式、深化试题情境,关注事物变化过程、注重时空思维。

关键词：试题情境高考地理习题情境关联性

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