电子俘获材料的红外上转换效率

采用稀土直接掺杂工艺提高了电子俘获材料CaS:Eu,Sm和CaS:Ce,Sm的发光亮度和制备效率,并利用超短脉冲红外激光测试了它们的红外上转换效率.借助等离子体质谱技术检测了硫化助熔剂法和稀土直接掺杂工艺合成电子俘获材料中主要掺杂剂的化学计量比,分析了影响电子俘获材料上转换发光效率的主要因素.     

一类电子俘获型红外可激发材料的制备和光学性质

采用硫化助熔剂法(SFM)合成了具有红外上转换及光存储特性的稀土激活光子学材料CaS:Eu,Sm和CaS:Ce,Sm.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试了合成材料的物相结构和微观形貌,结果表明,合成材料具有单一相,相纯度在98.5%以上;采用CaCO₃制备的合成材料晶化程度更好,生成的晶粒更大.利用荧光光谱仪和分光光度计测量了合成材料的光学性质,结果表明,这类电子俘获材料在紫外线或短波长可见光有效激发下,能通过电子俘获实现光存储,并对近红外光有上转换作用.通过对合成材料及有关稀土元素原子结构分析,提出了两种新的稀土激活剂.     

SrS∶Eu,Sm光存储机理的研究

采用高温固相反应法在还原气氛下制备了SrS:Eu,Sm样品,利用荧光光谱仪测量了这种光存储材料的激发光谱和发射光谱.将样品用紫外灯(265 nm)照射激发饱和后,再用980 nm的红外激光器激励,利用荧光光谱仪测试得到了峰值位于599 nm的光激励发光光谱.此外还利用热释光谱仪测试了样品的热释光谱.探讨了SrS:Eu,Sm的光存储机理,认为引入的稀土离子在SrS的带隙中形成分裂能级.当用紫外光照射材料时,Eu的电子从基态被激发到激发态或基质材料的导带,其中一部分电子被辅助激活剂Sm的陷阱俘获,实现信息写入.当材料被与陷阱深度相当的红外光激励时,电子陷阱Sm2 俘获的电子才可能跃出俘获能级,与空穴在Eu的激发态和基态能级上复合,多余的能量以可见光的形式释放出来,实现信息读出.     

制备工艺对电子俘获材料性能的影响

利用等离子体质谱(ICP-MS)技术测试了硫化助熔剂法和稀土直接掺杂工艺合成电子俘获材料的化学计量比,结果表明,采用稀土直接掺杂工艺合成材料的化学计量比更接近设计值;通过分析电子俘获材料的发光机制和光谱测试结果,讨论了制备工艺条件对电子俘获材料中稀土离子化合价的影响.     

电子俘获材料光谱特性的研究

采用沉积法将电子俘获材料不仅粉末制成薄膜样品,用ＷＧＹ－１０荧光光度计、自建光谱测试系统对薄膜样品的各种光谱特性进行测试和简单分析,不仅提供了电子俘获材料的激发、激励及辐射光谱特性,为材料的应用提供了技术上依据,而且是优化材料制备工艺所必需的测试环节。此实验可作为近代物理实验课的小型科研训练题目。     

可用于光存储和光学信息处理的SrS（Eu,Sm）电子俘获薄膜的研究

报道用电子束蒸发法制备的ＳｒＳ（Ｅｕ，Ｓｍ）电子俘获薄膜的特性，给出了这种薄膜的Ｘ射线衍射图、原子力显微镜（ＡＦＭ）形貌观察结果、光谱及存储的图像照片等。结果表明所制备的电子俘获薄膜具有很好的光学特性，具有应用在光存储和光学信息处理上的能力。     

类金刚石薄膜的制备、特性及应用

利用射频等离子分裂碳氢气体制备的类金刚石膜,具有硬度高、耐蚀和良好的透红外光等特性.本文研究了类金刚石膜的红外、机械、结构及电学特性,给出该膜应用于红外装置中镀膜元件的光谱性能.并结合文中所用的制备方法,讨论了类金刚石膜在低温低压下的形成机制.     

掺稀土离子的电子俘获材料

可利用不等价离子取代法或高能射线辐照法制备电子俘获材料,如长余辉发光材料znO-SiO₂-B₂O₃-MnO、CaS:Eu²⁺,Tm³⁺、CaGa₂S₄:Eu²⁺,Ho³⁺和固体剂量材料Zn_0.96(BO₂)₂:0.04Tb,Sr_0.93Dy_0.07B₄O₇等.利用俘获在缺陷中的电子-空穴对的复合,并把能量传递给Eu²⁺或Mn²⁺等激活离子而产生长余辉发光或热释光.它们将在弱光照明与显示,信息存储和辐射治疗与探测、监控等方面获得应用.     

砷化镓中深能级陷阱的测量

对N型砷化镓外延材料进行了瞬态电容和热激电容测量。在液相外延材料中一般检测不到电子陷阱的存在,但是在气相外延材料中,通常都能找到导带下0.82和0.43eV两个电子陷阱,它们的电子俘获截面分别为2.0×10^-13和1.5×10^-15cm²。 关键词：     

用吸收差谱研究电子俘获材料的光激励发光

以SrS:Eu, Sm为例说明可以利用电子俘获材料在光激发前后的吸收谱的差别来获取电子俘获材料光激励发光的信息。电子俘获材料在激发后的吸收光谱同时包含了不同陷阱(杂质)对光激励的吸收情况。因此激发前后的吸收光谱差(吸收差谱)除了能给出与光激励谱相同的信息外,还包含空穴陷阱的激励,光存储总量等信息,因此有助于更全面地了解材料的光激励发光过程。     

Temporal Characteristics of Luminescencefrom Ultrashort-pulsed Infrared LaserStimulated Electron Trapping Materials

l.IntroductionElectrontrappingmaterials(ETMIs)areakindofinfraredstimulatedstoragephos-phors[lj.Thesephosphorscanstoreenergyafterexposuretovisibleorultravio1etlight.Beingsubeequentlystimu1atedbyinfraredIight,thestoredenergycanbereIeasedintheformofvisiblelight.Recently,thesematerialshaveshowninestimablepromiseforuseinopticalcomputingandopticalinformationprocessingbecauseoftheirgreatsensitivity,highspatialresolution,largelineardynamicrangeandhighsignal-to-nosie-ratio(SNR)[z~ej.Inreal-timeinfo…     

一类电子俘获型红外可激发材料光学性能研究

测试了硫化助熔剂法制备的电子俘获型红外可激发材料Ｅｕ，Ｓｍ∶ＣａＳ和Ｃｅ，Ｓｍ∶ＣａＳ的激发光谱、红外激励光谱、荧光光谱及红外上转换发光光谱等，结果表明：这类材料不仅具有红外上转换及光存储功能，而且具有光谱响应范围广、可在室温下工作以及造价低等优点，是一类很有发展前途的光学功能材料。     

利用电子俘获材料实现光学IPA神经网络模型

报道用自行研制的ＣａＳ（Ｅｕ，Ｓｍ）电子俘获材料表示互联机重矩阵以实现光学ＩＰＡ神经网络模型，由于ＣａＳ（Ｅｕ，Ｓｍ）的红外激励发光强度与俘获的电子密度及红外读出光强度之积成线性关系，故可用来表示互联权重矩阵以实现光学神经网络，这种互联权重矩阵具有很宽的数值范围，并可以用光学的办法进行快速擦除，重写。     

Enhancement of electron spin coherence by optical preparation of nuclear spins

We study a large ensemble of nuclear spins interacting with a single electron spin in a quantum dot under optical excitation and photon detection. At the two-photon resonance between the two electron-spin states, the detection of light scattering from the intermediate exciton state acts as a weak quantum measurement of the effective magnetic (Overhauser) field due to the nuclear spins. In a coherent population trapping state without light scattering, the nuclear state is projected into an eigenstate of the Overhauser field operator, and electron decoherence due to nuclear spins is suppressed: We show that this limit can be approached by adapting the driving frequencies when a photon is detected. We use a Lindblad equation to describe the driven system under photon emission and detection. Numerically, we find an increase of the electron coherence time from 5 to 500 ns after a preparation time of 10 micros.     

微波电真空器件用热阴极的温度测量

利用红外测温仪、光学测温仪、热电偶测温仪(铂铑-铂)对微波电真空器件用浸渍阴极表面、覆膜阴极表面、阴极侧面（钼筒）进行了温度对比测试研究。结果表明:采用红外测温仪和光学测温仪测试浸渍阴极表面的温度与采用热电偶测温仪测试的温度相差不大,而覆膜阴极却相差约50 ℃;采用红外测温仪和光学测温仪测试阴极侧面（钼筒）的温度相差不大,都低于热电偶测温仪测试的温度约60 ℃,这说明红外和光学测试温度值低于阴极的实际温度（热电偶测量值）。由于在阴极表面出现了物理、化学变化,红外测温仪和光学测温仪测试的阴极表面温度值在1150 ℃左右加热100 min内增加约30 ℃。分析认为这些差异主要是因为覆膜阴极的表面与浸渍阴极的表面及阴极侧面（钼筒）的发射系数不同造成的,当然测试结果也会随着这些因素的变化而有一定的变化。     

二维材料异质结高灵敏度红外探测器

要想实现弱光探测,需要探测器具有高灵敏度。石墨烯、过渡金属硫化物、黑磷等二维材料因具有宽光谱吸收、带隙可调、高载流子迁移率等良好的光学与电学性能,广泛应用于红外探测器的制作,然而这些材料存在弱光吸收、载流子迁移率低、空气稳定性差等问题,制约了其在高灵敏度红外探测领域的应用。同单一的二维材料相比,二维材料异质结不仅具有各单一材料的特点,而且由于两种材料的结合展现出新颖的物理特性,近年来在高灵敏度红外探测领域得到了广泛研究。本文基于影响灵敏度的主要因素,分析总结了提高红外探测器灵敏度的主要策略,回顾了近几年基于二维材料异质结高灵敏度红外探测器的发展,总结了其主要性能指标,最后指出了进一步提升红外探测灵敏度所面临的挑战,从如何平衡探测器响应度与响应速度、大面积二维异质结制备、异质结界面优化利用等方面展望了如何获得综合性能良好的高灵敏度红外探测器以及实现探测器商业应用,以期对高灵敏度红外探测领域的发展提供一定的指导意见。     

基于PDMS的光纤端面微纳结构转移法

微纳光纤传感器将微纳加工与光纤传感技术有机结合，具有重大的科研意义和产业化潜力。现有加工方法无法达到任意复杂三维结构可制备化，从而限制了微纳光纤传感器的发展。介绍了一种新型微纳加工方法，该方法在聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜上实现微纳结构的制备，之后将薄膜连同微纳结构一同转移到光纤端面，在光纤端面实现人为定义三维立体微纳结构。通过在扫描电镜下对制备的样品进行检测，确认PDMS薄膜及其上三维结构可被无损转移至光纤端面。该方法具有易制备、低成本且可加工三维微纳结构的特点。     

Integration of fluorescence collection optics with?a?microfabricated surface electrode ion trap

We have successfully demonstrated an integrated optical system for collecting the fluorescence from a trapped ion. The system, consisting of an array of transmissive, dielectric micro-optics and an optical fiber array, has been intimately incorporated into the ion-trapping chip without negatively impacting trapping performance. Epoxies, vacuum feedthrough, and optical component materials were carefully chosen so that they did not degrade the vacuum environment, and we have demonstrated light detection as well as ion trapping and shuttling behavior comparable to trapping chips without integrated optics, with no modification to the control voltages of the trapping chip.