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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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低空间频率干涉条纹的载频计算方法

光学学报 2024年第4期44卷 188-195页

作者：张喆郑东晖陈磊李金鹏南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 中科院南京耐尔思光电仪器有限公司江苏南京211300

提出了一种可用于低空间频率干涉条纹的载频计算方法。该方法构建了载频干涉条纹的近似模型,实现了载频参数的线性迭代求解方法。仿真表明,该方法适用于多种情况,即使干涉图背景分布不均,也可准确计算载频,误差最大优于0.01λ,最小可达0... 详细信息

提出了一种可用于低空间频率干涉条纹的载频计算方法。该方法构建了载频干涉条纹的近似模型,实现了载频参数的线性迭代求解方法。仿真表明,该方法适用于多种情况,即使干涉图背景分布不均,也可准确计算载频,误差最大优于0.01λ,最小可达0.002λ,λ为632.8 nm。将所提方法求得的载频参数用于移相干涉中,相位均方根误差可达0.0002λ。实验中,所提方法与移相法相比,载频误差小于0.007λ,将求得的载频用于移相干涉时,相位无明显纹波。为低空间频率的干涉条纹提供了一种新的载频计算方法,可广泛用于干涉测量领域的各个方面。

关键词：测量干涉测量载频计算相位提取迭代法

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激光-电弧复合焊接铝合金的研究进展分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 57-74页

作者：罗震苏杰王小华肖斌斌孙立国杨越毕元波张熠轩天津大学材料科学与工程学院天津300350 天津大族天成光电技术有限公司天津300405

为早日实现“双碳”目标,轻量化制造是必经之路。铝合金以其低密度、高比强度和可回收利用等优点脱颖而出,并且具备高塑形、优良耐腐蚀能力从而可以广泛应用于各行各业,但因为其特殊的热物理性质及复杂的合金化学成分,使其焊接过程中极... 详细信息

为早日实现“双碳”目标,轻量化制造是必经之路。铝合金以其低密度、高比强度和可回收利用等优点脱颖而出,并且具备高塑形、优良耐腐蚀能力从而可以广泛应用于各行各业,但因为其特殊的热物理性质及复杂的合金化学成分,使其焊接过程中极易出现气孔、热裂纹等焊接缺陷,其焊接难题限制了铝合金在轻量化之路的进一步发展。激光-电弧复合焊接技术结合激光焊接技术与电弧焊接技术的优势,以其大焊接熔深、高焊接效率、高焊接质量著称,并逐渐成为铝合金高效优质焊接的重要熔焊工艺。为掌握铝合金激光-电弧复合焊的研究现状,本文首次通过文献计量学的方法定量分析了Web of Science(WoS)数据库中1995—2021年已发表的该领域的学术论文,并通过使用VOSviewer软件对WoS数据库数据进行了可视化处理。结果表明,焊接接头、微观组织、热影响区、力学性能及激光与电弧的相互作用为研究热点,因此本文从上述领域对铝合金的激光-电弧复合焊接进行了总结与分析,并结合激光-电弧复合焊接过程中的在线监测技术与新型激光在复合焊中的应用展开讨论分析,得出激光-电弧复合焊接铝合金中接头类型的选取,微观组织的分布,力学性能的提升措施及复合热源的相互作用机制。旨在为后续研究激光-电弧复合焊接铝合金提供参考。最后,基于当下的研究现状,本文提出了该领域面临的挑战及未来工作展望。

关键词：激光-电弧复合焊接文献计量学铝合金微观组织力学性能

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透过散射介质光学成像技术的研究进展

中国激光 2024年第11期51卷 248-275页

作者：卞耀明司徒国海中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室上海201800 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院浙江杭州310024

视觉是人类获取信息的重要手段,因此获取视觉信息的成像技术是医学检测、深海探测、国民安防中的主要技术之一。但是当成像链路中存在散射介质的时候,很多场景下的成像深度受限且质量受损,例如生物组织、浑浊水体、大气雨雾等。散射成... 详细信息

视觉是人类获取信息的重要手段,因此获取视觉信息的成像技术是医学检测、深海探测、国民安防中的主要技术之一。但是当成像链路中存在散射介质的时候,很多场景下的成像深度受限且质量受损,例如生物组织、浑浊水体、大气雨雾等。散射成像作为解决这类问题的关键方法,针对不同的散射成像场景,按照是否采用主动光照明可以分为主动和被动两种不同的成像模式。在不同模式下,根据散射光的形成原理和物理建模,综述了提取弹道光和利用散射光的散射成像技术,并介绍了深度学习在两种模式下的相关应用实例。最后,从前端光学调制和后端算法处理两个方向的发展趋势,展望了散射成像技术的突破路线。

关键词：散射成像主动模式被动模式提取弹道光利用散射光大气散射模型

Cs/O沉积Na_(2)KSb光电阴极表面的第一性原理研究

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物理学报 2024年第8期73卷 341-349页

作者：王麒铭张益军王兴超王亮金睦淳任玲刘晓荣钱芸生南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094 北方夜视科技(南京)研究院有限公司南京211106

Na_(2)KSb光电阴极在光电倍增管、图像增强器、真空电子源等领域具有重要应用.为指导高灵敏度Na_(2)KSb光电阴极的制备,采用第一性原理计算方法,研究不同表面取向和原子终止面的Na_(2)KSb表面模型,获得稳定且最有利于电子发射的表面结构... 详细信息

Na_(2)KSb光电阴极在光电倍增管、图像增强器、真空电子源等领域具有重要应用.为指导高灵敏度Na_(2)KSb光电阴极的制备,采用第一性原理计算方法,研究不同表面取向和原子终止面的Na_(2)KSb表面模型,获得稳定且最有利于电子发射的表面结构.基于该表面进一步研究了不同覆盖度下的Cs原子沉积和Cs/O原子共沉积对Na_(2)KSb表面电子结构和光学性质的影响.对比表面能、吸附能和吸附前后的功函数结果表明,Na_(2)KSb(111)K表面具有优越的电子发射能力以及良好的稳定性.当Na_(2)KSb(111)K表面吸附2/4单层的Cs原子和1/4单层O原子时,获得最大功函数下降量0.16 eV.表面吸附Cs/O原子有利于电荷往表面上方转移,并产生电荷累积,能形成有效表面偶极矩.通过分析能带结构和态密度,发现吸附Cs原子对导带底存在额外的能带贡献,且引入O原子吸附后价带发生上移.此外,吸附Cs/O原子有利于增强表面近红外光吸收,但是会导致表面紫外和可见光吸收变差.

关键词： Na_(2)KSb 光电阴极 Cs/O沉积功函数偶极矩

单片集成25 Gb/s电吸收调制器的O波段可调谐V型腔激光器

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光学学报 2024年第11期44卷 144-149页

作者：夏诒民孟剑俊李乔力何建军浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310012 杭州兰特普光电子技术有限公司浙江杭州310058

本文实现了O波段可调谐的25 Gb/s电吸收调制激光器(EML)光发射器芯片和封装器件,该EML芯片单片集成了大范围可调谐V型腔激光器和电吸收调制器,并采用了相同的外延层方案。在O波段,该器件实现了20个信道、100 GHz间隔的波长调谐,边模抑... 详细信息

本文实现了O波段可调谐的25 Gb/s电吸收调制激光器(EML)光发射器芯片和封装器件,该EML芯片单片集成了大范围可调谐V型腔激光器和电吸收调制器,并采用了相同的外延层方案。在O波段,该器件实现了20个信道、100 GHz间隔的波长调谐,边模抑制比超过37 dB。当驱动电压峰峰值固定为2 V时,所有信道在25 Gb/s的速率下显示出清晰的眼图,动态消光比均超过5 dB。误码率测量表明,当通过25 km的标准单模光纤传输后,器件的所有信道都没有色散代价。

关键词：激光器电吸收调制器可调谐激光器单片集成

氮杂环苯基吡啶类铱配合物的合成及其器件性能

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精细化工 2024年第3期41卷 580-587页

作者：潘露露杭德余陈婷温洁向陆军钱家盛安徽大学化学化工学院安徽合肥230601 北京燕化集联光电技术有限公司北京102422

通过引入苯基吡啶,对2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶-8-硼酸酯(Ⅱ)进行修饰,并对辅助配体进行部分氘代,同时对5-甲基-2-对甲苯基吡啶主配体的两个甲基进行全氘代,分别合成了2种铱配合物,双[5-甲基-2-(4-甲基苯基)吡啶基-N,C^(2)]{2-[7-(6... 详细信息

通过引入苯基吡啶,对2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶-8-硼酸酯(Ⅱ)进行修饰,并对辅助配体进行部分氘代,同时对5-甲基-2-对甲苯基吡啶主配体的两个甲基进行全氘代,分别合成了2种铱配合物,双[5-甲基-2-(4-甲基苯基)吡啶基-N,C^(2)]{2-[7-(6-苯基吡啶-2-基)二苯并呋喃-4-基]-4-苯基吡啶}合铱(Ⅳ)和双{5-(甲基-d3)-2-[4-(甲基-d3)苯基]吡啶基-N,C^(2)}[2-{7-[6-(甲基-d3)吡啶-2-基]二苯并呋喃-4-基}-4-(苯基-d5)吡啶]合铱(Ⅳ-d_(20))。采用1HNMR、HRMS、元素分析仪对其结构进行了表征与确认。利用UV-Vis光谱、荧光发射光谱(PL)和循环伏安法对其光物理性质及能级结构进行了测试,以铱配合物Ⅳ和Ⅳ-d_(20)为客体制备了器件,并评价了其性能。结果表明,铱配合物Ⅳ和Ⅳ-d_(20)的光致发光光谱发射波长分别为546.9和548.0 nm,均是潜在的黄绿色磷光材料。铱配合物Ⅳ-d_(20)在电致发光下表现出更优异的器件性能。基于铱配合物(MMppy-d6)2Ir(MPPBFP-d8)的器件发射波长为552 nm,色坐标为(0.43,0.56),最大电流效率为97.49 cd/A,最大外量子效率为26.83%。

关键词：氘代铱配合物磷光掺杂 OLED 功能材料

ArF准分子激光器脉冲参数高精度在线测量系统设计与实现

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红外与激光工程 2024年第6期53卷 71-80页

作者：赵万琦江锐冯泽斌许泽郭宁蒋衍朱精果中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院大学北京100049 北京科益虹源光电技术有限公司北京100176

保持激光光源输出能量稳定是光刻的关键环节,需要对深紫外准分子光源脉冲参数进行高精度在线测量。传统的准分子激光器能量测量装置多工作于低重复频率,针对高重频准分子激光器脉冲测量需求,设计了激光脉冲参数在线测量系统,使用峰值保... 详细信息

保持激光光源输出能量稳定是光刻的关键环节,需要对深紫外准分子光源脉冲参数进行高精度在线测量。传统的准分子激光器能量测量装置多工作于低重复频率,针对高重频准分子激光器脉冲测量需求,设计了激光脉冲参数在线测量系统,使用峰值保持电路配合模数转换器实现脉冲能量采集,通过建立并仿真峰值保持电路寄生等效模型,优化了高重频准分子激光脉冲峰值保持电路设计方法。所设计的系统在193nm ArF准分子光源平台上测试,实现了准分子光源脉冲参数的在线提取和能量实时高精度测量。经测试,光源在6kHz频率时,系统能量测量值相对于标准能量计的平均相对误差为0.22%,最大相对误差为0.56%,线性度为99.83%,为光刻深紫外准分子光源脉冲参数在线高精度测量系统的实际应用做了有益探索。

关键词：能量探测在线测量准分子激光脉冲参数线性度

基于改进ViBe算法以及改进CLAHE算法的烟雾信息增强技术

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激光杂志 2024年第1期45卷 121-128页

作者：李洲吴晗闫满吴立军吴奇文吴晓松华南师范大学信息光电子科技学院广州510006 广州科易光电技术有限公司广州510670

对于在火灾刚开始发生时,烟雾信息较弱且不明显的问题,提出了一种使用视频图像序列进行烟雾信息增强的技术。使用改进的ViBe算法对整个视频进行检测,获得每帧图像的运动蒙板。采用去除离群值的帧间差分放大算法对烟雾信息进行放大。通... 详细信息

对于在火灾刚开始发生时,烟雾信息较弱且不明显的问题,提出了一种使用视频图像序列进行烟雾信息增强的技术。使用改进的ViBe算法对整个视频进行检测,获得每帧图像的运动蒙板。采用去除离群值的帧间差分放大算法对烟雾信息进行放大。通过改进后的限制对比度的自适应直方图均衡化算法(CLAHE)来提高烟雾区域对比度,并使用合并蒙板保存烟雾信息,用翻转蒙板保留原始图像背景信息,最后进行烟雾区域与背景区域的融合,得到最终图像。实验结果表明,算法可以将烟雾泄漏区域的对比度进行较大程度的提高,并且由于融合了原始图像背景,因此,背景噪声也处于较低水平。

关键词：图像增强烟雾视频 ViBe算法限制对比度的自适应直方图均衡化