Parity-time对称性对电注入半导体激光器的模式控制

非厄米的描述对于开放系统有重要意义,满足parity-time对称性的哈密顿量,其参数在一定范围内可以使能量具有实的本征值.本文通过模拟,研究了损耗大小以及结构对称性对条形波导中的parity-time对称性的影响,并通过实验发现了电注入条件下由parity-time对称破缺导致的脊条波导模式间隔加倍、模式数减半的现象.     

高功率半导体激光泵浦源研究进展

高功率半导体激光器是固体激光器和光纤激光器的主要泵浦源。激光泵浦源性能的大幅提升直接促进了固体激光器、光纤激光器等激光器的发展。主要介绍了8xx nm和9xx nm系列半导体激光泵浦源的最新研究进展,8xx nm单管输出功率已达18.8 W@95μm,巴条输出功率已达1.8 kW(QCW),9xx nm单管输出功率已达35 W@100μm,巴条输出功率已达1.98 kW(QCW)。谱宽<1 nm的窄谱宽半导体激光器输出功率可达14 W。展望了未来半导体激光器泵浦源的发展趋势。     

基于氢等离子体处理改善氢化非晶硅/晶体硅界面钝化效果的工艺研究

薄层a-Si∶H钝化技术对于提高硅异质结太阳能电池的效率至关重要,通常有三类工艺可显著改善a-Si∶H薄膜的钝化效果:晶硅表面湿化学处理(薄膜沉积前);氢等离子体处理(薄膜沉积过程中);后退火处理(薄膜沉积后).该论文基于等离子增强型化学气相沉积系统,采用氢等离子处理和后退火处理改善a-Si∶ H/c-Si界面的钝化效果,样品的有效少数载流子寿命最高达到1 ms,并研究了射频功率密度、腔体压力、氢气流量等工艺参数对钝化效果的影响;采用光发射谱、台阶仪等对氢等离子体处理所涉及的物理过程进行研究,得出该工艺对a-Si∶H薄膜具有刻蚀作用;根据钝化效果和刻蚀速率的关系,得出低刻蚀速率由于给予薄膜充足的时间进行结构弛豫或重构,显著改善钝化效果;基于快速热退火方法进一步改善钝化效果,采用傅里叶变换红外光谱对a-Si∶H薄膜的钝化机理进行研究,并基于化学退火模型进行讨论;采用透射电镜研究了a-Si∶ H/c-Si界面的微结构,并没有观测到影响钝化效果的外延生长.     

通过孔道功能化策略将CdS精准修饰到Zr-MOFs表面构筑高效光解水催化剂（英文）

利用光催化技术来获得氢能被认为是解决环境危机和能源短缺的一种有效手段,近年文献报道了多种制氢催化剂,其中, CdS因具有较好的可见光吸收性能,被认为是一种理想的光解水催化剂.但有限的光催化活性位点及易受光腐蚀限制了它的应用.与具有超大比表面积的MOFs材料结合,构筑异质结构可有效改善上述问题,进而提高光催化活性.但不同材料之间存在很高的界面能垒,构筑具有强相互作用的异质结构是十分困难的,因此,寻找一种有效的方法来构筑具有强相互作用的异质结构具有重要意义.目前,研究人员主要采用三种方法构筑Zr-MOFs@CdS异质结:(1)溶剂热合成法,该合成方法虽然简单,但缺少锚定位点,使得CdS易于团聚;(2)表面活性剂辅助法,可增强材料间结合力,但是表面活性剂的引入会降低电荷传输性能;(3)在MOFs配体上修饰锚定位点,增强与CdS结合位点,可有效解决上述问题,但增加了配体官能化的制备成本.本文采用简单的溶剂热反应将巯基乙酸修饰到Zr-MOFs材料的金属簇上,其中巯基官能团可作为锚定位点来固定Cd²⁺离子,并通过进一步的取代反应将CdS精准修饰到Zr-MOFs表面,从而构筑具...     

一种近红外光记录与存储材料——克酮酸染料的三阶非线性光学性质

克酮酸染料是一类新型的近红外吸收染料,由于具有良好的光热稳定性和荧光性能,因而在光记录与存储等领域有着潜在的应用价值.本文利用简并四波混频技术,在近红外区不同吸收波长,在脉宽为130 fs条件下研究了一种吲哚克酮酸染料在溶液和薄膜中的三阶非线性光学性质.该克酮酸染料在773 nm,四氢呋喃溶液中的共振三阶超分子极化率γ为5.3×10^-29esu,在薄膜中的共振三阶非线性极化率χ⁽³⁾值达到10^-8esu数量级.同时,对于三阶非线性光学响应及其动力学机制也进行了研究和探讨.     

光位移法测定蓝宝石高温折射率及理论研究

根据惠更斯原理搭建了一台可分别测量晶体折射率各向异性的实验装置，并在室温至1200℃的温度范围内采用光位移法间接测定了蓝宝石在445 nm波长下的寻常光折射率n_o和非寻常光折射率n_e，计算得到相应的热光系数为1.5793×10^-4 K^-1和1.5517×10^-4 K^-1。此外，基于第一性原理计算了蓝宝石的折射率等光学参数，相应的折射率变化规律与实验相近。实验与计算的结合验证了蓝宝石高温折射率数据的可靠性，为蓝宝石材料的开发应用和相关器件的性能优化设计提供了有效参考。     

基于阴离子调控策略的Co(Ⅱ)配位聚合物的合成、晶体结构及荧光性质

以三键桥联吡啶类配体2,6-二(3′-吡啶乙炔基)-4-甲基苯胺(L)为配体,在常温混合溶剂(二氯甲烷-甲醇)中分别与CoCl_2、Co(SCN)2通过自组装反应,获得了一维及二维配位聚合物[Co(L)Cl_2]_n(1)及[Co(L)_2(SCN)_2]_n(2),通过红外、元素分析、X射线单晶衍射等检测手段对所合成的配合物进行了结构表征。对比1和2的单晶结构可以发现,配体L在配位聚合物1和2中的配位取向及结构相似,不同的是Co(Ⅱ)离子的配位数受配位阴离子的影响而不同:配位聚合物1中四配位的Co(Ⅱ)通过2个配体的相互连接呈现一维的弯曲链状结构,而配位聚合物2中六配位的Co(Ⅱ)则通过4个配体的相互连接得到二维的平面结构。2个配合物中均存在氢键及π-π相互作用。通过粉末衍射证明了配位聚合物1和2为单一晶相,其固态下的荧光测试显示,二者的荧光均减弱,并相对于配体L有红移(1)及蓝移(2)。     

氟氮共掺杂多孔碳纳米片的制备及其储钾性能研究

钾离子电容器是一种新型的电化学储能器件,碳基材料被认为是最有前途的储钾候选材料之一.然而,K+半径较大使得迁移速率缓慢,脱嵌过程中材料的结构易破坏,导致性能显著下降.因此,开发出低成本的碳材料来适应K+扩散的热力学与动力学需求,已成为当前发展的瓶颈.煤沥青是煤焦油经蒸馏提取液体馏分后得到的残余物,它的组成主要为稠环芳烃,具有高的含碳量、可塑性好、资源集中、价格低廉等显著优点,是一种优质的碳基材料前驱体.鉴于此,本工作采用煤沥青作为碳源、聚四氟乙烯为氟源,氯化钠为模板剂,通过直接高温碳化的策略制备了氟氮共掺杂的多孔碳纳米片(FNCPC).研究表明,纳米片层的结构设计有效缩短了离子的传输路径, F、N共掺杂拓宽了碳的层间距,缓解了体积膨胀问题,并且形成更多的表面缺陷,可为K+的存储提供更多的反应活性位点.此外,电化学动力学分析和密度泛函理论(DFT)表明,FNCPC具备显著的赝电容特性和强的对K吸附能.得益于结构和化学性质的协同优化,FNCPC负极展现出优异的储钾能力(2 A·g^–1电流密度下具有212.8 mAh·g^–1的比容量)和循环稳定性....     

应用于反射镜支撑结构拓扑优化的共形正交基底

传统的Zernike多项式在光机优化设计中存在着一定的局限性，如离散情况下正交性损失仅适用于与圆同胚的边界光滑平面单连通区域。利用Laplace方程得到的特征模态所具有的离散正交性和共形性质，在有限元数值离散的情况下，实现对光学曲面变形的近似表述，并对圆形光学反射镜支撑结构进行以特征基底系数极小为目标的结构拓扑优化。将特征模态的优化结果与Zernike多项式优化结果对比之后发现，特征模态可以取得和Zernike多项式近似的优化性能。在此基础上，进一步将特征模态应用于六边形曲面镜支撑结构的拓扑优化。