典型折反式超短投射比投影显示系统的光电测试研究

基于典型的折反式超短投射比DLP投影光学系统,提出并搭建了一种通过调整RGB-LED轮转占空比实现白平衡同步实时反馈的DLP投影仪全性能快速测试平台,设计了投影系统的整机层叠式机构和散热布局,并在测试平台下通过光学、散热、功耗、噪声和温升等实验对投影整机的光电性能进行了验证。实验结果具有一定的应用价值和可行性,能够为相关研究和产业化生产提供基本的参考依据。     

CdSe/CdS量子点聚合物复合材料的水致荧光可逆特性

量子点由于其优异的光学和电学特性,在新型光电器件领域是一种极具前景的明星材料。本文通过将核壳CdSe/CdS量子点封装到聚二甲基硅氧烷-聚脲（PDMS-PUa）聚合物基质中制备CdSe/CdS@PDMS-PUa复合材料,发现了其光致发光强度和荧光量子产率的水致增强现象,经荧光衰减曲线和漫反射光谱分析,解释了该现象是来自于水中的H₃O⁺和OH^-对量子点表面缺陷的有效钝化,使得量子点的晶胞更趋于理想化。进一步通过实验发现,当复合材料从水中取出干燥后,由于量子点表面缺陷态又重新暴露,光致发光强度和荧光量子产率又恢复到初始值。受所发现的荧光可逆现象的启发,本文基于CdSe/CdS@PDMS-PUa复合材料提出了一种具有荧光响应的液体高度传感器,通过荧光亮度的变化可以判断容器内液体的高度值。这些发现不仅揭示了CdSe/CdS量子点水致荧光可逆特性,同时拓宽了量子点聚合物复合材料在光电领域的应用,具有重要的科学意义和应用前景。     

喷墨打印量子点薄膜的形貌控制

基于微流体理论,对采用聚合物量子点墨水打印薄膜的干燥过程进行了研究,并通过优化溶剂配比、聚合物含量及干燥温度克服"咖啡环"现象,改善薄膜形貌.研究结果表明:墨水中添加高沸点溶剂有助于延缓外向流动;调节聚合物含量可改变墨水的物理性质,有利于在诱发内向流动的同时阻碍外向流动,二者均可明显改善"咖啡环"形貌,另外聚合物的流平作用可提高薄膜的平整度;调节干燥温度可优化液滴与基板的接触线钉扎,从而进一步改善"咖啡环"形貌.最终,在量子点浓度为12mg/mL,墨水中氯苯/环己基苯体积比为8∶2,聚丙烯酸酯质量百分比为11wt%,干燥温度为25℃时制备了直径约为169μm,高度约为65nm的均匀量子点薄膜及量子点点阵,为QLED器件的制备及Micro-LED面板的全彩化提供了技术支持.     

基于Skew-Ray追迹法的均匀准直照明TIR透镜设计

依据LED点光源模型发光特性,以特定尺寸圆目标屏获得均匀准直照明为目标,采用Skew-Ray追迹法描述光线和设计TIR透镜,其中将透镜全反射区域进行简化处理,主要通过折射区域的双自由曲面相互配合控制光线实现照明目标。经过对透镜设计结果与1mm×1mm的LED扩展光源模型的组合进行非序列光线追迹模拟,模拟结果表明在距离光源2m范围内特定尺寸目标屏所获得光能利用率至少可达到79.6%,同时目标屏在近场和远场处照明均匀度可分别达到95.9%和83.9%,若以±1°作为光线准直半角标准,目标屏准直光线百分比可分别达到88.6%和73.8%。     

量子点背光技术的研究进展

量子点材料因具有发光波长可调,色度纯,量子效率高等优异特性而受到广泛关注,在光致发光高色彩显示方面有着巨大的应用潜力。本文综述了量子点背光技术的研究进展,主要对比了QDs On-Chip、QDs On-Surface及QDs On-Edge 3种量子点背光主流技术的基本原理及结构,并分析了它们在液晶显示领域的应用,未来前景及面临的挑战;然后介绍了几种新型的量子点背光技术,并对两种量子点背光新技术进行重点说明:一种是采用低温注塑成型工艺将量子点与高分子材料均匀混合为一体,用于制备直下式背光的量子点体散射型结构扩散板;另一种新技术是采用丝网印刷或喷墨打印工艺将量子点转印至导光板表面,形成应用于侧入式背光的量子点网点微结构导光板。这两种背光都具有制备工艺简单、成本低、生产效率高等特点,对高色域液晶显示的研究及发展意义深远。     

量子点网点导光板的制备及性能研究

为了实现量子点背光源的白平衡,将红量子点和绿量子点与油墨均匀混合,采用丝网印刷的工艺将混合后的量子点浆料印刷到导光板的下表面,作为导光板的网点,在侧边蓝光LED激发下,使红、绿量子点发光并和蓝光共同复合发光。通过调整优化量子点在混合浆料中的比例和红、绿量子点的配比最终实现白平衡。利用OLYMPUS显微镜、F-4600荧光分光光度计和SRC-200M光谱彩色亮度计对量子点网点导光板表面形貌和光学性能进行了表征和分析。实验结果表明:当量子点在混合浆料中的质量分数为7%并且红量子点和绿量子点满足1∶12时,能够实现白平衡,CIE 1931色坐标为(0.330 8,0.327 1),色温为5 588 K,在100 m A的激发电流下亮度可达4.136×10~3cd/m~2,色域为NTSC的122.4%。     

Investigation of transient two-photon excited fluorescence in biological tissue

The fluorescence power from biological tissue excited by a femtosecond laser pulse compared with excitation power does not appear to obey a simple quadratic relationship given by the steady non-linear theory.A more reliable analysis is developed based on transient two-photon absorption because the response time of two-photon absorption is longer than the width of a femtosecond pulse.Good agreement is obtained between the theoretical analysis and the experimental results of fluorescence power versus excitation power.This letter offers potential value to non-linear optics in biological tissues.     

增强现实近眼显示中辐辏调节冲突研究进展

近眼显示光学系统是增强现实（AR）技术的核心基础，是接收虚拟画面信息和融合现实环境进行显示的直接载体。辐辏调节是人眼生理机能的辐辏距离和晶状体聚焦调节距离相匹配的基本生理反应。当前AR近眼显示方案仅提供具有左、右眼视差片源形成的3D显示效果，相对于正常环境的目视观察有极大差距，造成人眼辐辏调节冲突（VAC）。缓解或消除VAC是AR近眼显示系统发展和普及的必由之路，其主要解决方案包括：部分深度信息的光学显示系统，如两焦面或多焦面近眼显示光学方案；完整深度信息的光学方案，如集成成像光场显示技术和计算全息波前重建的近眼显示方案；无深度信息的光学显示方案，如基于Maxwellian显示技术的近眼显示光学系统。本文综述了当前技术发展过程中缓解或消除VAC的近眼显示光学方案，分析了各技术的特点、实现方式，以及优缺点，最后总结了当前AR近眼显示中解决VAC问题面临的挑战，并对未来技术和显示方案的发展前景进行了展望。