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动态缺陷导致Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3):Yb^(3+),Er^(3+)材料上转换和下转移发光不同热猝灭行为研究

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发光学报 2024年第6期45卷 863-875页

作者：汪世杰王映涵陶正仁安正策叶柿华南理工大学材料科学与工程学院发光材料与器件国家重点实验室广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室广东广州510641

掺Eu^(2+)的离子导体Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3)具有优异的抗热猝灭性能,是一种很有前景的大功率照明用发光材料。然而,其负热猝灭机理仍有待深入研究。本文以Yb^(3+)/Er^(3+)的f-f跃迁上转换和下转移窄带发射而非更易受干扰的Eu^(2+)d-... 详细信息

掺Eu^(2+)的离子导体Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3)具有优异的抗热猝灭性能,是一种很有前景的大功率照明用发光材料。然而,其负热猝灭机理仍有待深入研究。本文以Yb^(3+)/Er^(3+)的f-f跃迁上转换和下转移窄带发射而非更易受干扰的Eu^(2+)d-f跃迁发射为研究对象,旨在获得更清晰的机理。结果表明,热致缺陷/离子的动态迁移能促进高温下辐射跃迁和抑制非辐射跃迁,导致上转换发光具有显著的负热猝灭,下转移发光热猝灭较小。其中,布居速率较慢的上转换过程更容易受到时间尺度与之相当的Na^(+)/空位迁移过程的影响。本研究可为理解发光材料热猝灭机制提供另一种视角。

关键词： Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3):Yb^(3+) Er^(3+) 上转换发光下转移发光负热猝灭能量传递

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苯基取代苯并二噻吩二酮构建新型聚合物及其光伏性能研究

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化学学报 2024年第3期82卷 257-264页

作者：邓燧楠刘海珍张连杰罗文君罗妹张泽升梁嘉豪王新康陈军武华南理工大学高分子光电材料与器件研究所发光材料与器件国家重点实验室广州510640

随着材料和器件的不断发展,有机光伏(OPV)的器件效率不断提升,但制备仍存在较多额外加工工艺,不利于其大规模生产.如何合理调控活性层材料的溶解性、结晶性和两相形貌来简化器件制备工艺,实现高性能的as-cast器件将十分具有科学意义.本... 详细信息

随着材料和器件的不断发展,有机光伏(OPV)的器件效率不断提升,但制备仍存在较多额外加工工艺,不利于其大规模生产.如何合理调控活性层材料的溶解性、结晶性和两相形貌来简化器件制备工艺,实现高性能的as-cast器件将十分具有科学意义.本工作通过设计合成苯基取代的苯并二噻吩二酮单元(二维BDD)作为共聚单元,制备了三种新型聚合物材料.当二维BDD单元摩尔分数为10%时, FBDT-m10能实现良好的聚集性能和加工性能,与Y6-BO共混制备的as-cast器件就可以得到良好的活性层形貌,最终实现了71.14%的填充因子及16.06%的器件效率.

关键词：芳香取代苯并二噻吩二酮聚合物给体有机太阳电池

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氧化物红色荧光粉SrGaO:Eu中Eu的格位工程调控机制

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硅酸盐学报 2024年

作者：邝宇航朱英泽夏志国华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室物理与光电学院

稀土离子Eu2+在无机固体基质占据低配位数(六配位)阳离子格位可引起较大晶体场劈裂，进而产生红光乃至近红外发射。采用上述理论模型，设计并制备了一种可被蓝光激发的氧化物红色荧光粉Sr3Ga4O9:Eu2+，其发射峰值为618nm，半峰宽为81nm... 详细信息

稀土离子Eu2+在无机固体基质占据低配位数(六配位)阳离子格位可引起较大晶体场劈裂，进而产生红光乃至近红外发射。采用上述理论模型，设计并制备了一种可被蓝光激发的氧化物红色荧光粉Sr3Ga4O9:Eu2+，其发射峰值为618nm，半峰宽为81nm。研究发现，红光发射源由具有5d→4f跃迁的Eu2+占据了2个低配位数多面体Sr1O6和Sr3O6所致。同时，Sr3Ga4O9中引入Zn2+产生Zn2+/Ga3+异价离子取代，提高了发光热稳定性；结合荧光衰减寿命和热释光光谱，证明了上述异价取代策略引入了缺陷能级，使荧光粉的热稳定性得到了改善。采用Sr3Ga4O9:Eu2+，0.05Zn2+红色荧光粉、商用绿色荧光粉Lu3Al5O12:Ce3+和蓝光芯片制备的白光LED 器件，具有较高的显色指数Ra= 87和较低的相关色温CCT = 3 500 K，表明这类氧化物红色荧光粉在暖白光照明领域的应用潜力。本工作为开发高性能荧光粉的性能调控提供了有益的结构设计思路。

关键词：稀土发光材料红色荧光粉晶体场劈裂缺陷能级白光照明

窄谱被动锁模光纤激光中心波长高速调谐及其脉冲重建过程

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光学学报 2024年第5期44卷 120-127页

作者：朱喆王麓屹陈学文林巍杨洋张静刘涛韦小明杨中民华南理工大学物理与光电学院广东广州510640 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室广东广州510640 浙江机电职业技术学院国际教育学院浙江杭州310051 华南理工大学广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心广东广州510640 华南理工大学广东省光纤激光材料及应用技术重点实验室广东广州510640 华南师范大学未来技术研究院广东广州510006

报道基于快速声光滤波技术的窄谱被动锁模掺镱光纤激光中心波长快速调谐研究。窄谱锁模光纤激光器系统的输出功率可达200 mW,脉冲宽度为5.87 ps,重复频率为40.874 MHz,光谱带宽为0.15 nm。通过编程声光可调谐滤波器的射频信号,可以获得... 详细信息

报道基于快速声光滤波技术的窄谱被动锁模掺镱光纤激光中心波长快速调谐研究。窄谱锁模光纤激光器系统的输出功率可达200 mW,脉冲宽度为5.87 ps,重复频率为40.874 MHz,光谱带宽为0.15 nm。通过编程声光可调谐滤波器的射频信号,可以获得中心波长在1016~1042 nm范围内可调谐的稳定锁模脉冲。为了掌握腔内滤波时激光脉冲的重建过程,利用色散傅里叶变换技术观测波长调谐时激光脉冲的实时重建过程,并确定激光器的最高中心波长调谐频率约为5 kHz。

关键词：激光器光纤激光器波长可调谐色散傅里叶变换脉冲重建

新型Al_2O_(3)-CaO-ZnO玻璃制备与Er^(3+)∶2.7 μm中红外发光性能

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发光学报 2024年第5期45卷 727-735页

作者：刘银万杰肖永宝禹德朝重庆科技大学冶金与材料工程学院重庆401331 华南理工大学物理与光电学院发光材料与器件国家重点实验室广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室广东广州510640 重庆大学材料科学与工程学院重庆400045 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

3 μm波段的中红外光纤激光器在生物医疗、环境监测和军事等领域具有重要的应用前景,在国内外受到了广泛的关注和研究。低声子能量、高效稳定的中红外玻璃作为光纤激光器的核心工作介质,是实现3 μm波段中红外激光的重要基础。本文采用... 详细信息

3 μm波段的中红外光纤激光器在生物医疗、环境监测和军事等领域具有重要的应用前景,在国内外受到了广泛的关注和研究。低声子能量、高效稳定的中红外玻璃作为光纤激光器的核心工作介质,是实现3 μm波段中红外激光的重要基础。本文采用熔融-淬冷法制备了掺Er^(3+)新型Al_2O_(3)-CaO-ZnO玻璃,通过热分析、拉曼光谱、透射光谱以及光致发光光谱等对玻璃的热力学、结构、透过波长范围和中红外发光性能进行了表征。结果表明,Al_(2)O_(3)-CaO-ZnO玻璃具有较高的玻璃化转变温度(~750℃)、较低的声子能量(~780 cm^(-1))以及较宽的透过波长范围(0.5~5 μm);在980 nm激光激发下,在掺Er^(3+)玻璃中观察到了明显的2.7 μm(Er^(3+)∶^(4)I_(11/2)→^(4)I_(13/2))波段荧光发射。研究结果表明Al_(2)O_(3)-CaO-ZnO体系玻璃是一种优良的中红外激光基质材料。

关键词：铝酸盐玻璃 Er^(3+)掺杂 2.7μm发光中红外发光

大功率GHz重复频率飞秒光纤激光技术及前沿应用

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科学通报 2024年

作者：修昊陈学文温俊鹏梁兆恒范怡衡胡旭王文龙林巍韦小明杨中民华南理工大学物理与光电学院华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室华南理工大学广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心华南理工大学广东省光纤激光材料及应用技术重点实验室华南师范大学未来技术研究院

与kHz～MHz重复频率飞秒激光相比, GHz重复频率飞秒激光具有更大的频率间隔、更易获得高平均功率,是光谱学、生物光子学、微波光子学、精密加工等基础研究与工业应用领域的崭新工具.光纤型飞秒激光在光束质量、紧凑性、鲁棒性等方面具... 详细信息

与kHz～MHz重复频率飞秒激光相比, GHz重复频率飞秒激光具有更大的频率间隔、更易获得高平均功率,是光谱学、生物光子学、微波光子学、精密加工等基础研究与工业应用领域的崭新工具.光纤型飞秒激光在光束质量、紧凑性、鲁棒性等方面具有先天优势,是大功率GHz重复频率飞秒激光的重要发展方向,有望拓展激发超快激光在尖端领域应用,支撑核心工业、生命医学、航空航天等领域持续创新.本文从大功率GHz重复频率飞秒光纤激光器的技术难点、最新进展、前沿应用等方面进行综述,并展望未来发展前景.

关键词：飞秒激光高重复频率大功率光纤激光超快激光

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我国关键有源光纤材料发展战略研究

中国工程科学 2024年第3期26卷 42-52页

作者：宋向阳唐国武董国平杨中民华南理工大学物理与光电学院广州510640 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室广州510640 广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室广州510640 广东工业大学物理与光电工程学院广州510006

光纤激光器及放大器广泛应用于智能制造、生命健康、新一代信息技术以及国防军事等领域,而有源光纤是光纤激光器和放大器的关键材料。本文综述了红外波段(近红外1.0μm、近中红外1.3~1.5μm、中红外2.0~3.0μm)关键有源光纤材料的研究进... 详细信息

光纤激光器及放大器广泛应用于智能制造、生命健康、新一代信息技术以及国防军事等领域,而有源光纤是光纤激光器和放大器的关键材料。本文综述了红外波段(近红外1.0μm、近中红外1.3~1.5μm、中红外2.0~3.0μm)关键有源光纤材料的研究进展,从增益系数、增益带宽、特种光纤应用等角度分析了国内外有源光纤材料的发展现状和趋势,指出了我国在该领域所面临的生产设备国产化率不高、高端工业化产品不足等问题,提出了我国关键有源光纤材料未来的重点发展思路、发展方向和发展目标。最后从基本理论自主创新、产业可持续发展、推动政策体系构建、高技术产品引领、全产业链循环发展、领域人才梯队培养等方面提出了对策建议,以期推动我国关键有源光纤材料领域优质、快速发展。

关键词：有源光纤材料红外波段光纤增益光纤带宽

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以硅杂吖啶为电子给体的蓝色聚集诱导延迟荧光材料

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有机化学 2024年

作者：何俊初伍俊琪王江辉徐静文唐本忠赵祖金华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室香港中文大学(深圳)理工学院

本文以硅杂吖啶（DPDBA）和咔唑衍生物作为电子给体、苯甲酮作为电子受体构筑给体-受体-给体（D-A-D'）型分子，开发了三个蓝光材料（CP-BP-DPDBA、DCB-BP-DPDBA和CBP-BP-DPDBA）。对材料的热稳定性、电化学性质、单晶结构、光物理性质... 详细信息

本文以硅杂吖啶（DPDBA）和咔唑衍生物作为电子给体、苯甲酮作为电子受体构筑给体-受体-给体（D-A-D'）型分子，开发了三个蓝光材料（CP-BP-DPDBA、DCB-BP-DPDBA和CBP-BP-DPDBA）。对材料的热稳定性、电化学性质、单晶结构、光物理性质和电致发光性能等进行了系统研究。三个材料具有较小的单线态-三线态能级差以及微秒级别的延迟荧光寿命，并表现出显著的聚集诱导延迟荧光（AIDF）特性。以这些材料作为发光层制备的OLED器件的最大外量子效率（EQE）达到14.8%，发光峰在474～476 nm。由于这些AIDF分子具有良好的双极载流子传输性能，将这些材料作为主体材料制备了不同光色的磷光OLED器件，器件表现出较为优秀的性能，其中黄光和绿光器件的EQE分别为25.5%和21.2%，在1000 cd m-2亮度下效率滚降非常小。因此，所制备的这些AIDF分子可分别作为发光材料和主体材料用于高性能OLED器件的制备，具有较好的应用前景。

关键词：有机发光二极管聚集诱导延迟荧光主体材料聚集诱导发光

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光波导阵列中拓扑态及其应用的研究进展

科学通报 2024年第15期69卷 2031-2041页

作者：卫睿珊康娟张庆龙邱建荣杨中民董国平华南理工大学材料科学与工程学院发光材料与器件国家重点实验室广州510641 郑州大学物理学院郑州450001 浙江大学光电科学与工程学院杭州310027 华南理工大学物理与光电学院广州510641

近年来,在拓扑绝缘体理论体系的支撑下,拓扑光子学因具有独特的光场调控能力而引起了广泛关注,并发展出具有拓扑特性的拓扑光子器件.基于不同光学平台的拓扑光子器件具有高集成度、抗扰动、抗无序影响等优点,在光传感、光通信、光量子... 详细信息

近年来,在拓扑绝缘体理论体系的支撑下,拓扑光子学因具有独特的光场调控能力而引起了广泛关注,并发展出具有拓扑特性的拓扑光子器件.基于不同光学平台的拓扑光子器件具有高集成度、抗扰动、抗无序影响等优点,在光传感、光通信、光量子计算方面有广泛的应用前景.其中光波导阵列由于制备简单、结构精细,且结构的拓扑特性能通过光动力学可视化,是研究拓扑光子学的理想平台之一.本文主要以拓扑光子学理论为基础,对光波导阵列中不同维度的拓扑光子学模型及其实验进展进行回顾与总结,并对拓扑光波导阵列器件制备的难点、发展趋势等进行展望.

关键词：拓扑光子绝缘体光波导阵列拓扑光子效应拓扑光子器件