基于ZEMAX高功率半导体激光器光纤耦合设计

随着半导体激光器光源在激光加工领域的应用不断拓展,研制高耦合效率的半导体激光器光纤耦合模块变得十分重要。为了进一步提高光纤耦合激光二极管模块的输出功率,本文应用ZEMAX光学设计软件进行仿真模拟,将12只波长为808 nm、输出功率为10 W的单管半导体激光器通过合束方法高效率耦合进光纤。耦合光纤芯径为150μm、数值孔径为0.22,光纤输出功率为116.2 W,耦合效率为96.8%。     

氩、氢混合等离子体处理对GaAs表面性质及发光特性的影响

介绍了一种氩、氢混合等离子体清洗GaAs基片的实验工艺,深入研究了氩、氢等离子体清洗GaAs表面污染物和氧化层,并活化表面性能的基本原理,同时讨论了气体流量、溅射功率和清洗时间等不同溅射参数对等离子体清洗效果的影响。结果表明,在氩气和氢气流量分别为10 cm³/min和30 cm³/min,溅射功率为20 W,清洗时间为15 min的条件下,GaAs样品的光致发光强度提高达139.12%,样品表面的As-O键和Ga-O键基本消失。     

半导体激光器腔面增透膜AIN薄膜的制备

提出了一种新的半导体激光器增透膜——A1N膜,并用matlab软件模拟分析了不同腔面反射率对激光器输出功率的影响,得到激光器最大输出功率时前后腔面的反射率的最佳值.采用反应磁控溅射技术,利用高纯铝靶(99.999％)和N2+ Ar的混合气体在K9玻璃基片上沉积了AlN薄膜.利用Filmetrics系统对薄膜进行光学性能...     

甲磺酸帕珠沙星分子印迹手性电容型传感器

采用分子印迹技术, 以甲磺酸帕珠沙星手性药物(左旋PFM)为模板分子, 甲基丙烯酸为功能单体, 乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂, 通过热自由基聚合了左旋PFM的分子印迹聚合物(MIP). 将MIP超声分散于氨基苯磺酸溶液中, 通过在金电极表面电聚合氨基苯磺酸, 掺杂固载MIP, 然后用十二硫醇封闭电极表面使电极绝缘, 构建了一种新型电容型传感器用于测定左旋PFM. 左旋PFM与MIP的特异性结合使电极的电容发生变化, 电容变化与左旋PFM浓度在5.0 ng·mL^-1 ~ 5.0 mg·mL^-1 范围内呈良好线性关系, 检出限为1.8 ng·mL^-1, 相对标准偏差小于5.3% (n = 7). 试验表明将MIP作为识别物质所制备的电容型传感器具有选择性好、灵敏度高、再生性能及稳定性能优良等特点, 用于实际样品分析, 回收率在94.0 ~ 102.0%之间.     

喹喔啉类红光热活化延迟荧光材料研究进展

红光材料是显示三基色材料之一, 具有发射能量小、穿透能力强和背景荧光干扰小等优点, 被广泛应用于全彩显示、生物传感和光动力治疗等领域. 红光材料目前存在的问题主要有: (1)跃迁能级小, 其非辐射跃迁速率快, 导致量子效率普遍较低; (2)分子共轭较大, 存在较强的π-π堆积作用, 容易导致荧光淬灭; (3)分子设计需要更大的共轭, 在分子合成上较为困难. 热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence, TADF)材料作为具有全新的发光机制的材料能够通过反向系间窜越过程利用三重态激子发射荧光, 极大地提高了量子效率, 因此, 基于TADF机制的红光材料成为了近年来人们研究的热点. 由于结构的特点, 喹喔啉及其衍生物非常适合用来构建红光TADF分子. 从喹喔啉类TADF红光材料的分子结构视角出发, 对红光TADF材料的近年来的研究进行概述, 讨论分子结构对材料性能影响, 并且对其发展进行展望.     

正十八硫醇钝化GaAs(100)表面特性研究

为了有效降低GaAs半导体表面态密度，提出了采用正十八硫醇（ODT，CH₃[CH₂]₁₇SH）进行GaAs表面钝化的方案。首先，分别对GaAs（100）晶片进行了常规硫代乙酰胺（TAM，CH₃CSNH₂）钝化和正十八硫醇钝化，通过X射线光电子能谱（XPS）对比分析了钝化前后晶片表面的化学成分，然后利用光致发光光谱（PL）对正十八硫醇处理的GaAs（100）晶片进行了钝化时间的优化，最后通过扫描电子显微镜（SEM）测试了钝化前后的晶片表面形貌。实验结果表明：采用正十八硫醇钝化的GaAs（100）表面，相比常规硫代乙酰胺钝化方案，具有更低的氧化物含量和更厚的硫化层厚度；室温钝化条件下，钝化时间越长，正十八硫醇的钝化效果越好，但PL强度在钝化超过24 h后基本达到稳定，最高PL强度提高了116%；正十八硫醇钝化的GaAs（100）晶片具有良好的表面形貌，表面形成了均匀、平整的硫化物钝化层。数据表明正十八硫醇是钝化GaAs（100）表面一种非常有效的技术手段。     

基于咪唑并吡啶的双极性绿色磷光主体材料合成及其性能

高效的磷光有机电致发光器件有赖于主体材料,而双极性主体材料相对于传统主体材料不仅能降低驱动电压,提高电流效率和功率效率,还能加快载流子迁移率和平衡载流子的通量。因此本文基于咪唑并吡啶设计了两种给体-受体型双极性绿光主体材料,即9-苯基-3-(9-(4-（3-苯基咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基）苯基)二苯并[b, d]呋喃-2-基)-9H-咔唑（CzDFDp）和9-苯基-3-(3-(9-(4-（3-苯基咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基）苯基)二苯并[b, d]呋喃-2-基)苯基)-9H-咔唑（CzPDFDp）,对其结构进行核磁表征。通过光物理研究表明CzDFDp和CzPDFDp具有较高的三线态能级2.8 eV和2.49 eV,和较高的分解（509℃和529℃）与玻璃转化（130℃和138℃）温度,十分有利于磷光器件效率和器件的热稳定提升。以CzDFDp或CzPDFDp为主体、三（4-甲基-2,5-二苯基吡啶）合铱（GD-Ir）为发光掺杂材料制作绿光器件,启亮电压只有2.6 V,最大电流效率分别达到44.9 cd·A^-1和47.2 cd·A^-1...     

多芯片半导体激光器光纤耦合设计

应用ZEMAX光学设计软件模拟了一种多芯片半导体激光器光纤耦合模块,将12支808nm单芯片半导体激光器输出光束耦合进数值孔径0.22、纤芯直径105μm的光纤中,每支半导体激光器功率10 W,光纤输出端面功率达到116.84W,光纤耦合效率达到97.36%,亮度达到8.88MW/(cm2·sr)。通过ZEMAX和ORIGIN软件分析了光纤对接出现误差以及单芯片半导体激光器安装出现误差时对光纤耦合效率的影响,得出误差对光纤耦合效率影响的严重程度从大到小分别为垂轴误差、轴向误差、角向误差。     

玉米蛋白质基底上射频磁控溅射法制备ZnO薄膜

采用射频磁控溅射方法在蛋白质基底上成功地制备了ZnO薄膜，研究了不同靶基距、氩氧比和溅射功率条件对ZnO薄膜性质的影响。结果表明，较小的靶基距有助于ZnO薄膜的c轴择优取向生长。我们还发现，沉积于玉米蛋白质基底的ZnO薄膜存在不同程度的张应力，当Ar/（Ar+O₂）为0.7时，ZnO薄膜内的张应力最小。ZnO近带边发光峰有不同程度的红移，我们认为，这是由于晶界势垒和氧空位V_o造成的。随着溅射功率的增大，薄膜生长速率显著加快，晶粒尺寸增大，ZnO的近带边发光峰位逐渐趋向于理论值。     

苯并噻唑酮类热活化延迟荧光材料的合成及其光电性能研究

以苯并噻唑-2-基(苯基)甲酮作为受体,具有强给电子能力的吩噁嗪和吩噻嗪作为给体构筑给体-受体(D-A)型分子,设计合成了两种具有聚集诱导发光(AIE)特性的热活化延迟荧光(TADF)红光材料3和4,并对它们的热稳定性、电化学性质、单晶结构、光物理性质和电致发光性能进行了系统研究.两种化合物具有较小的单三线态能级差(ΔE_ST,0.04和0.16 eV)以及微秒级延迟寿命(0.63和1.30μs),表现出明显的TADF特性.通过对比化合物在粉末状态下研磨前后的发射光谱,发现化合物4具有明显的力致变色发光现象.在纯薄膜下,两种化合物的发射峰分别为683和654 nm,光致发光量子产率(PLQY)分别为0.8%和3.6%.基于化合物3和4的非掺杂有机发光二极管(OLED)器件,均获得了纯红光发射(662和652 nm),器件的最大外量子效率(EQE)分别为0.15%和0.34%.虽然基于这两种化合物的器件发光效率有待提升,但它们的合成过程简便,能为开发苯并噻唑酮类TADF红光材料提供一定的启发.