一种无需滤波的复合光栅投影的在线三维测量方法

针对流水线上在线运动的刚性物体,投影复合光栅可以解决像素匹配和相位展开对条纹频率不同需求的矛盾,但在相位计算时,需对复合光栅进行滤波,该过程会降低重构精度。基于Stoilov算法,提出一种无需滤波的复合光栅投影的在线三维测量方法,设计复合条纹使低频条纹相移方向与被测物体的运动方向平行,像素匹配后被测物体的运动被转化为低频条纹的相移;高频条纹相移方向与被测物体运动方向垂直,像素匹配后各帧变形条纹图中高频条纹的光强分布完全一致,可直接进行相位计算,避开了因滤波造成的精度损失。同时在复合光栅中高频条纹的强度远低于低频条纹,故可将其看作微弱的背景光,保证了在线三维测量的精度。通过仿真与实验验证了该方法的有效性。     

线性啁啾脉冲频域-时域相移转换的模拟研究

在超快激光与物质相互作用的实验中, 实现单束实时的频谱干涉测量对提高测量精度很重要。基于频谱干涉原理和线性啁啾脉冲瞬时频率与时间的线性关系对啁啾脉冲频域相移直接映射为瞬态时域相移的原理进行了理论研究; 推导出这种频域-时域相移映射模式成立的限制条件。对相移直接映射过程进行了数值模拟和分析, 结果显示, 该方法可以得到具有瞬态特性的时域相移, 具有单束测量的能力; 在微扰和带宽一定的条件下, 增加探测脉冲的啁啾量, 可以减小频域-时域相移映射过程中产生的误差。     

蓝紫光发光二极管中的低频产生-复合噪声行为研究

本文对GaN基InGaN/GaN多量子阱结构、蓝紫光发光二极管(light-emitting diode, LED)的电流噪声进行了测试,电流测试范围为0.1—180 mA.根据电流噪声的特点,结合LED中载流子之间的产生-复合机制,探讨了电流注入下LED中载流子的产生与复合机制和低频噪声产生的机理.结论表明,随着电流从0.1 mA逐渐增大到27 mA, LED中的电流噪声具有低频产生-复合(generation-recombination, g-r)噪声的特性;当电流逐渐增大到50 mA及以上时,电流噪声的行为接近1/f噪声.采用电子元器件中公认的电流噪声模型,拟合了低频电流噪声功率谱密度与频率之间的关系,结合LED中载流子的输运机理和复合机制,从理论上分析了LED在电流注入时g-r噪声幅值和转折频率的变化规律.本文的结果提供了一种检测和表征多量子阱结构蓝紫光LED在电流逐渐增大过程中发光机制转变的有效手段,为提高其发光量子效率提供理论依据.     

步进扫描时间分辨光谱及其在太阳电池光电导上的应用

建立傅里叶变换步进扫描时间分辨光电导光谱，并研究太阳电池中与转换效率密切相关的少数载流子寿命.实验选取三种典型的硅太阳电池(单晶硅样品1、多晶硅样品2和多晶硅样品3 )，发现其瞬态光电导的上升和衰退曲线可以分别用两个简单的指数函数描述.由于有复合中心的参与，复合过程中少数载流子的寿命比产生过程中的寿命短.为验证实验结果的可靠性，采用了提取样品少数载流子的体寿命和计算其有效扩散长度两种方法.通过与太阳电池暗伏安特性和负载特性研究相结合，进一步分析和讨论了少数载流子寿命与短路电流、开路电压和转换效率的关系.同时探讨了步进扫描时间分辨光谱实验的其他用途. 关键词： 步进扫描 时间分辨 硅太阳电池 瞬态光电导     

GaN深中心Zn的低温瞬态研究

本文研究了GaN:Zn的低温瞬态过程,同时测量了衰减中的时间分辨光谱,从两者测量的结果得出:2.89eV的光致发光寿命为300ns(2K).实验证实,Zn作为发光中心的同时也引起一些非辐射陷阱.2.89eV的瞬态曲线可分为两部分,在短时范围(1μs)内基本上是指数形式,可归结为导带中光激发的电子和束缚在ZnGa受主上空穴的复合.在长时范围(t>>1μs)内瞬态曲线则偏离了指数规律,相当好地符合Becqureal经验公式.     

边缘局域模热流冲击下偏滤器铜夹层疲劳行为的数值模拟

采用有限元方法对偏滤器单块铜夹层在高热通量(HHF)和边缘局域模(ELMs)叠加载荷条件下的热力响应和热疲劳行为展开了细致的数值模拟，结果表明：(1) ELMs 瞬态热冲击引起的铜夹层损伤将与HHF 载荷引起的损伤相耦合；(2) 在HHF 和ELMs 叠加载荷作用下，夹层的疲劳寿命不断下降，下降的幅度随着ELMs 峰值和时均热流密度的增加而非线性增大；(3) 夹层疲劳寿命的缩短对ELMs 峰值热流密度和频率更为敏感。     

过渡金属羰基化合物Mn(CO)5Br和Re(CO)5Br结构与动力学的超快光谱

利用超快泵浦探测红外光谱、稳态线性红外光谱和计算化学方法,对过渡金属羰基化合物Mn(CO)₅Br和Re(CO)₅Br的振动和结构动力学进行了研究. 借助羰基的两个伸缩振动峰(处于低频的A₁模式和处于高频的简并E模式)进行了观测. 结果表明,在两个配合物中,A₁和E模式振动峰的振动频率位置及频率差都与中心金属原子对羰基的键级和振动力常数的影响相关. 而A₁模式比E模式的线宽宽一些,部分由于振动寿命的影响. 此外,从瞬态光谱中获得了振动模式依赖的对角非谐性常数,发现在两个羰基化合物中E模式的非谐性总是较小.     

基于InGaN量子点的发光二极管载流子复合动力学研究

InGaN半导体材料具有带隙宽度通过改变In组分可调的特点,被广泛应用在新一代光电子器件中,但绿光LED依然存在"绿隙(green gap)"问题有待解决。本文深入研究载流子复合机制,为解决"绿隙"提供新思路。利用光致荧光光谱(PL)和时间分辨光谱(TRPL)研究了不同温度下对应不同光子能量的InGaN量子点(QDs)发光二极管器件的载流子复合动力学过程,得到了InGaN QDs的瞬态光致发光特性和辐射/非辐射复合的瞬态寿命。稳态光致发光谱在15～300 K的温度范围内,峰值出现先蓝移再红移(S-shaped)的偏移现象,发射峰值蓝移约4.2 meV,在60 K时达到最大值,随后发射峰红移,形成随温度呈S形的变化。这种变化说明QDs结构中载流子局域化行为,激子复合是InGaN量子点绿光发射的主要原因。通过拟合不同温度下的归一化PL积分强度,获得激活能E_(act)约为204.07 meV,激活能较高,证明了InGaN量子点具有较强的载流子限制作用,可以更好抑制载流子向非辐射复合中心迁移,内量子效率(internal quantum efficiency)为35.1%。InGaN QDs中自由载流子复合的平均复合寿命τ_(rad)=73.85ns。能量边界值E_(me)=2.34 eV远高于局域深度E_0=62.55 meV,可见能级完全低于迁移率边缘,因此InGaN QDs寿命衰减归因于载流子局域态复合。通过使用改进的光谱数据分析手段对基于内嵌量子点新结构的荧光器件进行研究,得到了有意义的结论,为进一步了解InGaN量子点内部发光机理和研制新一代照明器件提供借鉴,说明引入InGaN量子点对光电器件的发展具有很好的推动作用。     

基于傅里叶变换模式的啁啾脉冲频域—时域相移转换的研究

基于频谱干涉原理和傅里叶变换的模式对啁啾脉冲频域相移转换为脉冲瞬态时域相移的基本原理进行了理论研究;推导出频域—时域相移转换过程中的相移误差传递公式;给出啁啾脉冲时域相移的最小时间分辨受制于参考脉冲的频谱宽度.对相移转换过程进行了数值模拟和分析,结果显示：通过该方法可以得到具有瞬态特性的时域相移,且频域相移误差是以被缩小的形式转换到时域的,与相移误差传递公式计算的结果具有较好的一致性. 关键词： 频谱干涉 频域相移 啁啾脉冲 时域相移     

Ge掺杂GaN晶体双光子诱导超快载流子动力学的飞秒瞬态吸收光谱研究

本文利用飞秒瞬态吸收光谱技术,在近红外波段对Ge掺杂GaN(GaN:Ge)晶体进行了超快载流子动力学研究.在双光子激发下,瞬态吸收动力学呈现出双指数衰减,其中慢过程寿命随着泵浦光强增加而增加.瞬态吸收响应随着探测波长而单调增强,并在约1050nm处由空穴吸收占据主导.利用简化模型模拟载流子动力学发现,GaN:Ge中碳杂质形成的深受主能级对空穴有很强的俘获能力,并且引起了缺陷发光.在较适中的载流子注入下,n型GaN中的载流子寿命可以通过控制缺陷浓度和载流子浓度来共同调控,使其可应用于发光二极管和光通信等不同的领域.     

Bestimmung von Löschquerschnitten durch Lebensdauermessungen am Natrium-32 P-Zustand

The natural lifetime of the sodium resonance state has been measured using the phase-shift method. By addition of molecular gases the lifetime is shortened because of the nonradiative decay induced in collisions with molecules. The cross sections for such quenching collisions are obtained for various gases from an analysis of the dependence of the effective lifetime on the gas pressures.     

双环掺铒光纤激光器混沌双环反馈相移控制方法

 基于单模双环掺铒光纤激光器混沌反馈相移控制方法和物理模型,分别对两种单环反馈相移的物理模型作了讨论。利用耦合器将系统的输出量反馈到系统中,选取适当的反馈系数,并在反馈通道上加入相移控制器控制反馈光的相移,通过对反馈系数和反馈光相移的控制可以有效地控制激光输出的混沌态、稳定态和周期态。在此基础上,对激光器双环反馈相移控制方法作了详细分析,研究了反馈系数和反馈相移对单模双环掺铒光纤激光器激光混沌双环反馈相移控制模型的影响,并得到一定的规律。     

Lifetime of the superconductive state in short and long Josephson junctions

We study the transient statistical properties of short and long Josephson junctions under the influence of thermal and correlated fluctuations. In particular, we investigate the lifetime of the superconductive metastable state finding the presence of noise induced phenomena. For short Josephson junctions we investigate the lifetime as a function both of the frequency of the current driving signal and the noise intensity and we find how these noise-induced effects are modified by the presence of a correlated noise source. For long Josephson junctions we integrate numerically the sine-Gordon equation calculating the lifetime as a function of the length of the junction both for inhomogeneous and homogeneous bias current distributions. We obtain a non-monotonic behavior of the lifetime as a function of the frequency of the current driving signal and the correlation time of the noise. Moreover we find two maxima in the non-monotonic behaviour of the mean escape time as a function of the correlated noise intensity.     

Separation of bulk lifetime and surface recombination velocity obtained by transverse optical probing and multi-wavelength technique

In this paper, a contactless, all-optical and non-destructive technique for simultaneous measurement of minority carrier recombination lifetime and surface recombination velocity is presented. The principle is based upon measurement, at low injection level, of the free carrier optical absorption transient probed by an infrared beam following electron–hole pairs excitation by a pulsed laser beam working at several wavelengths. Being contactless and non-destructive with respect to the surface to be analyzed, the method is appealing for routine lifetime characterization. A brief review of the theory underlying the measurement technique, aimed to emphasize its advantages and limits, and preliminary experimental data proving the applicability of the new scheme are presented.     

Persistence of supertransients of spatiotemporal chaotic dynamical systems in noisy environment

Superlong chaotic transients have been discovered in numerical simulations of model spatiotemporal chaotic dynamical systems. The presence of such transients poses a fundamental difficulty for observing the asymptotic state of the system. In this paper, we investigate the effect of small random noise on the lifetime of the chaotic transient. It is found that the averaged transient lifetime scales algebraically with the amplitude of the noise, with a near-zero exponent. This indicates that the transient lifetime is almost independent of the noise amplitude and, consequently, the presence of noise is not advantageous in attempts to reduce the transient lifetime. Therefore, we expect supertransients to be common in spatially-extended chaotic systems.     

荧光寿命的正弦调制测量法及分析

设计并制作了光强调制度和频率可调的发光二极管驱动电路,应用这种激励源激发荧光样品Eu₂L′3·nH₂O(L′=C₄H₄O₄),测量了激发光和Eu3+离子的5D₀—7F₂发射光的波形。实验得到的数据用按照相位法测量荧光寿命的原理用非线性最小平方曲线拟合,得到Eu3+离子激发态5D₀的寿命约为0.680 ms。讨论了光源调制中的高次谐波分量对测量结果的影响以及寿命具有一定分布的多指数衰减体系的测量和处理方式,提出应用傅里叶级数展开处理数据的修正方法,以扩大相位法测量荧光寿命的适用范围,得到更准确的荧光寿命值。     

EXAFS方法在金属玻璃结构研究中的误差分析

本文对EXAFS方法在金属玻璃结构研究中所得径向距离的误差进行了分析。所做的模拟计算表明当前流行的关于这个问题的误差理论不能圆满地解释这一现象。本文分析了玻璃态和晶态的相移函数,指出在相似的体系中玻璃态和晶态相移函数与k的关系采用线性函数近似时,其斜率可能是不同的,而且无序度相差越大,两者的偏差可能也越大。在EXAFS数据处理过程中,没有考虑这种偏差的影响是造成EXAFS方法结果中径向距离误差的一个原因。本文还提出了一个修正参考样品(晶态)相移函数斜率偏差的方法,并将它应用于Cu₅₅Zr₄₅金属玻璃的EXAFS数据处理中,所得结果与用X射线异常散射方法测定的结果符合得很好。 关键词：     

A 3‐state defect model for light‐induced degradation in boron‐doped float‐zone silicon

We report on a light‐induced bulk defect activation and subsequent deactivation in boron doped float‐zone silicon that can be described by a 3‐state model. During treatment at elevated temperature and illumination, a sample first converts from an initial high lifetime state into a degraded low lifetime state and then shows a recovery reaction leading to a third high lifetime state that is then stable under degradation conditions. Furthermore, it is shown that reverse reactions into the initial state appear to be possible both from the degraded as well as the regenerated state. An injection dependent analysis of lifetime data yields a defect capture cross section ratio of ～20 suggesting a positively charged defect. (© 2016 WILEY‐VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim)     

New Method for Determination of Excited State Lifetime

The use of optical methods for the detection of plasma waves requires the consideration of propagation properties of waves as well as the excited state lifetimes. In case of known propagation properties of waves the excited state lifetime can be determined from the frequency-dependent decrease of the wave amplitude. The proposed technique represents a new independent method for the determination of excited state lifetimes. This paper deals with first studies on excited state lifetime based on the frequency response of the amplitude of free streaming electron waves in He-dc-discharges. The results demonstrate the correctness of the idea about the decrease of wave signal in consequence of excited state lifetime.     

弱锚泊对液晶微波相位调制的影响

液晶对微波的调制取决于外加电压作用下液晶分子的取向, 而基板的锚泊对液晶取向有重要影响, 必然导致微波调制的变化. 本文研究了无手性掺杂的弱锚泊90°扭曲向列相液晶的微波调制特性. 基于液晶弹性理论和变分原理得到了液晶盒系统的平衡态方程和边界条件, 采用差分迭代方法数值模拟了不同锚定强度大小和不同预倾角下单位长度相移随电压的变化. 结果表明: 1)预倾角对微波相移的影响与施加电压有关. 当液晶盒施加电压为0.5–1.6 V之间时, 随预倾角增大, 单位长度微波相移及其与强锚泊0°预倾角90°扭曲液晶相移差均增大, 且相移差达到最大时的电压值也随倾角增大而减小; 1.6–3.0 V之间, 单位长度微波相移及相移差随预倾角增大而减小; 1.6 V附近及3.0 V之后, 相移基本没有变化. 2)表面锚定强度大小对微波相移的影响非常大. 随锚定强度减小, 单位长度微波相移及相移差均会增大, 微波相移的可调范围也增大, 且增加越来越明显. 此研究为液晶微波调制器件的设计提供了理论依据.