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硅基光电子芯片集成的胶体量子点有源器件（特邀）

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光学学报 2024年第15期 166-188页

作者：瞿俊伶刘鹏甘雪涛赵建林西北工业大学物理科学与技术学院光场调控与信息感知工业和信息化部重点实验室陕西省光信息技术重点实验室

胶体量子点（CQD）半导体材料具有吸收/发射谱段连续可调、荧光光谱窄（<30 nm）、量子产率高（约100%）、载流子输运灵活可控等优异的光电特性，以及大面积、低成本、无衬底限制等液相加工集成工艺优势，有望为硅基光电子芯片上有源器... 详细信息

胶体量子点（CQD）半导体材料具有吸收/发射谱段连续可调、荧光光谱窄（电子芯片上有源器件的集成提供新的解决方案。从CQD的合成、光电特性、硅基片上集成工艺等角度展开讨论，并总结评述片上集成CQD有源器件的研究进展。最后，从硅基片上探测器、片上光源等角度，对基于CQD发展硅基光电子芯片上有源器件给出分析和展望。

关键词：胶体量子点硅基光电子芯片有源器件探测器光源

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硅基光电子芯片集成的胶体量子点有源器件

光学学报 2024年

作者：瞿俊伶刘鹏甘雪涛赵建林西北工业大学物理科学与技术学院光场调控与信息感知工业和信息化部重点实验室陕西省光信息技术重点实验室

胶体量子点（CQD）半导体材料具有吸收/发射谱段连续可调、荧光光谱窄（<30 nm）且量子产率高（～100%）、载流子输运灵活可控等优异光电特性，以及大面积、低成本、无衬底限制等优异液相加工集成工艺兼容性，有望为硅基光电子芯片上有... 详细信息

胶体量子点（CQD）半导体材料具有吸收/发射谱段连续可调、荧光光谱窄（电子芯片上有源器件的集成提供新的解决方案。本文从CQD的合成、优异光电特性、硅基片上集成工艺等角度展开讨论，并总结评述片上集成CQD有源器件的研究进展。最后，从硅基片上探测器、片上光源等角度，对CQD发展硅基光电子芯片上有源器件给出分析和展望。

关键词：胶体量子点硅基光电子芯片有源器件探测器光源

垂直磁化NiCoO外延薄膜中的反常霍尔效应研究

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功能材料 2024年

作者：王婷王平吴勇张鉴张德林姜勇天津工业大学材料科学与工程学院天津工业大学电子与信息工程学院量子材料与器件研究院天津工业大学沧州市研究院北京科技大学材料科学与工程学院杭州电子科技大学材料与环境工程学院

亚铁磁材料NiCo2O4具有高度可调的电荷、自旋、轨道、晶格和缺陷效应，其良好的室温垂直磁各向异性使其在自旋电子学器件中具有重要应用。本研究采用磁控溅射法在MgAl2O4（001）衬底上制备了NiCo2O4薄膜，其具有平整的表面形貌和良好外... 详细信息

亚铁磁材料NiCo2O4具有高度可调的电荷、自旋、轨道、晶格和缺陷效应，其良好的室温垂直磁各向异性使其在自旋电子学器件中具有重要应用。本研究采用磁控溅射法在MgAl2O4（001）衬底上制备了NiCo2O4薄膜，其具有平整的表面形貌和良好外延结构。12和16 nm的NiCo2O4薄膜均呈现良好的垂直磁各向异性，16 nm的NiCo2O4薄膜中还出现了非常规的电输运特性，从200 K开始，随温度上升，其反常霍尔效应曲线表现出多步磁矩翻转现象，这种变化是由于NiCo2O4中多个磁相的互相叠加。NiCo2O4优异的磁电特性及其高度可调性，为设计高性能自旋电子学器件提供了实验依据。

关键词：亚铁磁NiCo O 外延薄膜反常霍尔效应磁电输运特性

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分布式光纤传感技术研究和应用的现状及未来

光学学报 2024年第1期44卷 3-65页

作者：张旭苹张益昕王亮余贶琭刘波尹国路刘琨李璇李世念丁传奇汤玉泉尚盈王奕首王晨王峰樊昕昱孙琪真谢尚然吴慧娟吴昊王花平赵志勇南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室江苏南京210023 华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074 北京交通大学信息科学研究所北京100044 之江实验室光纤传感研究中心浙江杭州311100 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 中国电力科学研究院有限公司北京100192 中国煤炭地质总局勘查研究总院北京100039 中油奥博(成都)科技有限公司四川成都611731 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室安徽合肥230031 齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院激光研究所山东济南250104 厦门大学航空航天学院福建厦门361005 上海交通大学电子信息与电气工程学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240 北京理工大学光电学院信息光子技术工信部重点实验室北京100081 电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室四川成都611731 兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000

我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史... 详细信息

我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史、现状以及典型应用原理和方案等的基础上,对其工作新机理、系统设计方案、研究发展方向等进行了阐述和讨论。

关键词：光纤光学分布式光纤传感技术光时域反射仪光频域反射仪干涉型分布式光纤传感

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基于硅酸镓镧高温压电剪切加速度计的设计与制备

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传感器与微系统 2024年第5期43卷 113-115,120页

作者：李爽程文华梁晓瑞谭秋林中北大学微纳器件与系统教育部重点实验室山西太原030051 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 太原科技大学电子信息工程学院山西太原030051

随着航空航天、原子能技术、汽车电子、冶金与石油化工等工业的迅猛发展,迫切需要能够在高温环境下对振动、压力及噪声等进行监测的传感器。本文设计并制备了基于硅酸镓镧(LGS)压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传感器... 详细信息

随着航空航天、原子能技术、汽车电子、冶金与石油化工等工业的迅猛发展,迫切需要能够在高温环境下对振动、压力及噪声等进行监测的传感器。本文设计并制备了基于硅酸镓镧(LGS)压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传感器的谐振频率约为3 kHz,在常温~800℃,工作频率为80~1 000 Hz范围内,传感器的电荷灵敏度保持稳定,平均值为0.081 pC/g_(n)。该传感器能在800℃高温下稳定工作。

关键词：硅酸镓镧压电加速度计高温 COMSOL 固有频率

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变形镜及其控制算法研究进展

光通信研究 2024年第2期2期(17)卷 100-108页

作者：梁静远王海蓉张娜张晓丹赵黎王惠琴王怡柯熙政西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048 西安工业大学电子信息工程学院西安710021 中国计量大学信息工程学院杭州310018 商洛学院电子信息与电气工程学院陕西商洛726000 西安工程大学电子信息学院西安710600 兰州理工大学计算机与通信学院兰州730050

【目的】变形镜(DM)是自适应光学系统中实现波前校正的关键器件,其性能直接决定了系统的波前畸变校正能力。通过研究DM及其控制算法,可以不断改进自适应光学系统的校正能力。该研究一方面可以提高DM的精度和响应速度,使其更好地校正各... 详细信息

【目的】变形镜(DM)是自适应光学系统中实现波前校正的关键器件,其性能直接决定了系统的波前畸变校正能力。通过研究DM及其控制算法,可以不断改进自适应光学系统的校正能力。该研究一方面可以提高DM的精度和响应速度,使其更好地校正各种复杂的波前畸变,另一方面,可以改进控制算法,提高校正的效率和准确性。这些都将直接影响到自适应光学系统的成像质量和性能,因此,研究DM及其控制算法对于改进自适应光学系统的校正能力、扩展应用领域以及提升成像质量和性能具有重要意义。【方法】文章旨在梳理国内外关于DM及其控制算法的研究进展,分析不同的控制算法对波前畸变的校正精度,为自适应光学的发展奠定基础。首先以几种典型的DM为例,对DM的建模以及对分离促动器DM、拼接子DM、薄膜DM、双压电DM、微机电系统(MEMS)DM和音圈DM的结构及工作原理进行了详细介绍。接着分析了基于Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型的控制算法、解耦控制算法和稀疏采样控制算法等几种控制算法。【结果】文章总结了西安理工大学在该领域所做的工作,最后指出了未来在该领域的技术突破和改进方向。【结论】DM及其控制算法的研究为自适应光学的发展奠定了基础,使其应用于更多的领域,进一步提高自适应光学系统的性能。这将有助于改善成像质量,推动自适应光学技术的发展。

关键词：变形镜控制算法自适应光学

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功率电子器件中金属材料回收技术综述与展望

中国有色金属学报 2024年第2期34卷 503-528页

作者：刘爱炜贾强王乙舒胡广文籍晓亮郝娟娟吴玉锋郭福北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京信息科技大学机电工程学院北京100192

在碳中和目标下,可再生能源发电、智能电网、新能源汽车等技术的推广极大地加快了高功率密度、高工作频率电子器件的应用,其中,新能源汽车逐渐进入退役高峰,将会使其下游零部件之一的功率电子器件迎来报废高峰。功率电子器件中的基板材... 详细信息

在碳中和目标下,可再生能源发电、智能电网、新能源汽车等技术的推广极大地加快了高功率密度、高工作频率电子器件的应用,其中,新能源汽车逐渐进入退役高峰,将会使其下游零部件之一的功率电子器件迎来报废高峰。功率电子器件中的基板材料、金属化层以及连接材料中金属资源种类丰富,具有极高的回收利用价值。本文面向碳中和情景,聚焦典型功率电子器件功能、结构、组成特性,基于现有金属资源化技术进行详细讨论并展望,重点梳理了Si基芯片材料、贱金属(Cu、Ni、Sn等)和贵金属(Au、Ag等)的回收技术,总结了针对功率电子器件的整体回收流程,为未来功率电子器件大规模退役及金属回收提供技术部署。

关键词：功率电子器件回收资源利用冶金过程贵金属富集有价金属分离芯片材料回收

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基于大视场结构光照明的三维层析显微成像技术

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陕西师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：温同强陈肖霏温凯郜鹏洛阳职业技术学院机电工程学院西安电子科技大学物理学院复杂环境光电感知教育部重点实验室陕西省高校信息纳米材料工程研究中心

提出一种大视场结构照明光切片显微（large-field optical sectioning structured illumination microscopy,LF-OS-SIM）技术,以实现对厚样品的三维层析显微成像。该技术利用一维光栅投影生成条纹结构光场,并结合空间光调制器（spatial ... 详细信息

提出一种大视场结构照明光切片显微（large-field optical sectioning structured illumination microscopy,LF-OS-SIM）技术,以实现对厚样品的三维层析显微成像。该技术利用一维光栅投影生成条纹结构光场,并结合空间光调制器（spatial light modulator,SLM）对结构光的频谱进行快速相移。与传统的结构照明光切片显微技术相比,LF-OS-SIM的成像视场（field of view,FOV）提升了4.7倍。同时,利用空间光调制器（spatial light modulator,SLM）进行数字相移,获得了20帧/s的切片速度。利用LF-OS-SIM对硬币、三维分布的荧光小球、生物样品进行了三维层析显微成像,结果发现LS-OS-SIM的成像视场达1 030×780μm2,轴向层析成像精度达4.0±0.39μm。由于其大视场、高分辨率和快速切片速度的优势,LS-OS-SIM有望在工业微器件和生物样品的三维成像中得到广泛应用。

关键词：结构光照明三维成像光学切片大视场

人工智能在太赫兹超材料设计与优化领域的研究进展

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激光与光电子学进展 2024年

作者：葛宏义补雨薇蒋玉英季晓迪贾柯柯吴旭阳张元张玉洁孙庆成王顺河南工业大学信息科学与工程学院河南工业大学粮食信息处理与控制教育部重点实验室河南工业大学人工智能与大数据学院河南省粮食光电检测与控制重点实验室

近年来，基于人工智能技术的超材料器件设计方法成为当前研究的焦点。人工智能技术的加入显著降低了超材料器件传统设计方法对设计人员电磁学理论及仿真经验的依赖，并有效缩减研究者的设计周期。然而，尽管该领域取得了一定进展，太赫... 详细信息

近年来，基于人工智能技术的超材料器件设计方法成为当前研究的焦点。人工智能技术的加入显著降低了超材料器件传统设计方法对设计人员电磁学理论及仿真经验的依赖，并有效缩减研究者的设计周期。然而，尽管该领域取得了一定进展，太赫兹波段的器件设计仍然是一个相对欠发展的领域。本文首先从器件功能的角度出发，对太赫兹超材料器件传统设计方法进行了细致梳理，同时关注可调谐多功能超材料器件的研究现状。此外，文章详细阐述了人工智能技术（机器学习、进化算法、深度学习等）如何为超材料器件基于结构参数的正向优化与基于电磁响应的逆向设计过程提供支持。最后对该领域的未来发展和挑战进行了探讨，旨在为从事相关研究的科研人员提供有益参考。

关键词：太赫兹超材料器件优化人工智能