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大气红外波段的片上集成式偏振光谱成像器件

红外与激光工程 2024年第4期53卷 42-50页

作者：周健宇李全民王劲黄胜弟南京波长光电科技股份有限公司江苏南京211121

红外探测与遥感是气象观测的核心技术,红外辐射探测仪作为气象卫星的重要载荷,主要用于大气温度、湿度的定量化探测,其探测精度取决于光谱和偏振测量的通道数。常见的技术方案是通过组合滤光片与偏振片转轮实现光谱和偏振的探测,这造成... 详细信息

红外探测与遥感是气象观测的核心技术,红外辐射探测仪作为气象卫星的重要载荷,主要用于大气温度、湿度的定量化探测,其探测精度取决于光谱和偏振测量的通道数。常见的技术方案是通过组合滤光片与偏振片转轮实现光谱和偏振的探测,这造成了系统体积大、功耗高、通道数少的问题。发展片上集成式偏振光谱成像器件是解决上述问题的有效方法,已有研究主要采用薄膜谐振腔或共振微结构的阵列化方案,但二者都无法兼顾光谱和偏振选择的要求。有鉴于此,提出了一种基于薄膜微结构耦合调控的设计新思路,以13μm附近的大气红外波段为例,实现了片上集成式的偏振光谱成像,6个通道的平均透过率和消光比分别达到了94%和30。该器件有望在将来被广泛应用于偏振光谱成像领域中,同时,由于该器件对基底折射率并不敏感,基底的选择也会更加自由。

关键词：大气红外片上集成薄膜微结构偏振光谱成像

非对称双极性Ir(Ⅲ)配合物磷光分子及其聚集诱导磷光和电致发光性能研究

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有机化学 2024年第8期44卷 2563-2570页

作者：陈姿仪刘思琪冯钊钟道昆杨晓龙孙源慧徐先彬冯震岳岭周桂江西安交通大学化学学院陕西莱特光电材料有限公司

同时以功能化的2-苯基吡啶（ppy）类配体和2-乙烯吡啶（vpy）类配体设计合成了两个非对称Ir（Ⅲ）配合物磷光分子,并对其光电性能进行了详细表征.光物理研究表明,这两个非对称Ir（Ⅲ）配合物磷光分子具有两种发光激发态产生磷光发射,并... 详细信息

同时以功能化的2-苯基吡啶（ppy）类配体和2-乙烯吡啶（vpy）类配体设计合成了两个非对称Ir（Ⅲ）配合物磷光分子,并对其光电性能进行了详细表征.光物理研究表明,这两个非对称Ir（Ⅲ）配合物磷光分子具有两种发光激发态产生磷光发射,并且能够表现出明显的聚集诱导/增强磷光发光行为.电化学研究结果表明,功能基团的引入可使非对称Ir（Ⅲ）配合物磷光分子表现出双极性.此外,它们还能表现出较好的电致发光性能,电致发光器件启亮电压(Vturn-on)小于3 V,最大亮度Lmax为11380 cd·m-2、最大外量子效率ηext为5.3%、最大电流效率ηL为12.9 cd·A-1及最大功率效率ηP为13.6lm·W-1.相关研究结果为新型聚集诱导磷光电致发光材料的设计合成提供了有价值的参考.

关键词：非对称结构 Ir(Ⅲ)磷光配合物聚集诱导磷光双极性电致发光

宽温工作的激光照明用近红外OPO固体激光器

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激光技术 2024年

作者：辛潮赵翀王雨佳崔莹伍家凯褚召华熊波魏晓羽江苏曙光光电有限公司

为了在宽工作温度范围内，实现激光照明用800nm波段激光器的工程化，采用端泵固体激光器方案进行了相关实验。由激光二极管阵列端面泵浦的Nd：YAG激光器产生1064nm激光，经过倍频产生532nm激光，再经过光学参量变换产生800nm波段的激光... 详细信息

为了在宽工作温度范围内，实现激光照明用800nm波段激光器的工程化，采用端泵固体激光器方案进行了相关实验。由激光二极管阵列端面泵浦的Nd：YAG激光器产生1064nm激光，经过倍频产生532nm激光，再经过光学参量变换产生800nm波段的激光；并对泵浦源采用主动温控和多波长匹配技术，对KTP晶体进行主动加热。结果表明：可得到能量不小于20mJ，脉宽为12ns，发散角为3.5mrad的800nm波段激光；在-40℃～55℃范围内，可按照25Hz频率连续稳定工作不小于3min；该方案与直接使用808nm半导体激光器作为照明光源相比，激光峰值功率更高，光束质量更好，脉冲宽度更窄，有利于提升激光照明的作用距离和测距精度。该激光器用于激光主动照明成像系统具有高环境温度适应性，满足工程化尤其是对宽工作温度范围的要求。

关键词：激光器宽温工作主动温控波长匹配二极管端面泵浦光学参量振荡

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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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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

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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基于单目视觉与改进势场法的避障算法

激光与红外 2024年第6期54卷 980-990页

作者：纪宇航蔡文靖刘鑫王礼贺中电科光电科技有限公司北京100015

针对无人平台在未知环境缺乏全局障碍物位置信息难以进行实时避障的问题,提出一种融合深度神经网络和改进人工势场的动态避障方法。首先利用YOLOv5s轻量目标检测网络和轻量化深度估计网络构建障碍感知模块,探测障碍物位置和深度;其次使... 详细信息

针对无人平台在未知环境缺乏全局障碍物位置信息难以进行实时避障的问题,提出一种融合深度神经网络和改进人工势场的动态避障方法。首先利用YOLOv5s轻量目标检测网络和轻量化深度估计网络构建障碍感知模块,探测障碍物位置和深度;其次使用目标框和等效深度描述周围障碍物的三维信息;然后将自身平台投影到图像平面形成核心区,并根据障碍物的等效深度网格与核心区的位置关系计算核心区在像平面虚拟势场受力方向、所需要的偏航角和线速度;最后控制系统接收到信号后引导无人平台转向或制动,使核心区内部深度大于设定的安全距离完成动态避障。实验基于单目可见光和红外进行避障测试,结果表明视觉感知模块可以准确探测常见障碍物的位置和深度,核心区能够直观地反映无人平台与障碍物的位置关系,方法仅依赖单目传感器便可实现有效避障,相比于传统方法成本低廉、部署灵活,为无人平台在日间、夜间的未知环境进行避障提供了新思路。

关键词：深度学习动态避障人工势场

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Te掺杂的GaSb材料载流子特性研究

激光与红外 2024年第4期54卷 561-568页

作者：金姝沛胡雨农刘铭孙浩王成刚中电科光电科技有限公司北京100015

非故意掺杂的GaSb材料呈现p型导电,限制了GaSb材料在InAs/GaSb超晶格红外探测器等领域的应用。探究N型GaSb薄膜电学特性对估算超晶格载流子浓度以及制备超晶格衬底、缓冲层、电极接触层等提供了一定的理论依据。Te掺杂能够以抑制GaSb本... 详细信息

非故意掺杂的GaSb材料呈现p型导电,限制了GaSb材料在InAs/GaSb超晶格红外探测器等领域的应用。探究N型GaSb薄膜电学特性对估算超晶格载流子浓度以及制备超晶格衬底、缓冲层、电极接触层等提供了一定的理论依据。Te掺杂能够以抑制GaSb本征缺陷的方式实现N型GaSb薄膜的制备,利用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)技术,设置GaTe源温分别为420℃、450℃、480℃,分别在GaSb衬底与GaAs衬底上生长不同GaTe源温度下掺杂的GaSb薄膜,通过霍尔测试探究GaSb薄膜的电学特性。在77 K的霍尔测试中,发现在GaAs衬底上生长的GaSb薄膜均显示为N型半导体,载流子浓度随源温升高而增加。与非故意掺杂的GaSb相比,源温为420℃、450℃时由于载流子浓度增加而导致的杂质散射,迁移率大幅提高,且随温度升高而增加,但在480℃时,由于缺陷密度减小,迁移率大大减小。在GaSb衬底上生长7000ABe掺杂的GaSb缓冲层,再生长5000ATe掺杂的GaSb薄膜。结果发现,由于P型缓冲层的存在,当源温为420℃时,薄膜显示为P型半导体,空穴载流子的存在导致薄膜整体载流子浓度增加,且空穴和电子的补偿作用使迁移率大幅降低。源温为450℃、480℃时,薄膜仍为N型半导体,载流子浓度随温度增加,且为GaAs衬底上生长的GaSb薄膜载流子浓度的2~3倍;迁移率在450℃时最高,480℃时减小。设置GaTe源温为450℃时GaSb薄膜的载流子浓度较高且迁移率较高,参与超晶格材料的制备能够使整个材料的效果最佳。

关键词： GaTe掺杂 GaSb 载流子浓度霍尔测试

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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9期54卷 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北京100015

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