半导体激光器线阵的棱镜组光束整形器和光纤耦合输出

针对半导体激光器线阵输出光束快慢轴方向光参数积不对称问题,提出并制作了基于直角棱镜片的光束整形器,其具有结构简单紧凑,制作安装容易的特点。通过数值仿真和实验对光束整形器进行了分析,研究表明整形器实现了半导体激光器线阵输出光束的对称化,并且光束经过透镜聚焦后对数值孔径为0.46,直径为200μm的光纤进行耦合,效率为53%。     

单分子有机电致白光材料及器件

有机电致白光二极管在白光照明和背光源应用中具有材料来源广、驱动电压低、节能和环保等优点,受到了广泛关注。目前实现电致白光的方法主要有小分子掺杂、多层器件、激基复合物和缔合物发光以及单分子白光等方法。其中,单分子白光材料由于要控制能量的不完全传递、单分子实现多色同步发射和优化器件结构等,目前研究得还比较少,器件的总体性能相对还不是很理想。本文从材料合成的角度,简要综述了国内外在单分子白光材料的合成与器件性能优化方面所取得的研究进展,并对下一步需要研究的热点问题作了展望。     

基于共轭高分子材料的光学生物传感器

以聚芴、聚噻吩、聚乙炔为典型代表的共轭导电高分子材料,是作为传感元件进行光、电信号传导的优异材料,目前已成为生物传感器领域研究的热点。基于不同类型,不同性质的共轭高分子所设计的传感策略特色各异,功能也不尽相同,例如,利用共轭高分子可以与某些电子/能量受体之间发生电子/能量转移的特点,可以使传感器的检测信号得到数百万倍的放大,从而极大地提高检测的灵敏度;利用共轭高分子的光学性质随构象变化而变化的特点,则可以实现对靶介导的生物分子的构象或结构转变的检测。本文对各种基于不同传感策略的共轭高分子光学生物传感器研究进行了综述,并对该领域的发展前景进行了展望。     

芴酮对聚醚侧链聚芴体系的影响:合成,表征及光物理性质的研究

利用Yamamoto聚合反应, 通过调节单体2,7-二溴9,9'-二-(三乙氧基甲基)芴和2,7-二溴芴酮的比例, 合成了侧链为极性聚醚链, 芴酮含量逐渐增加的聚芴系列. 通过聚合物溶液及固态薄膜的紫外荧光谱图, 深入研究芴酮作为能量受体的能量转移过程及其对聚合物光物理性质的影响. 结果表明: 稀溶液中体系呈现聚芴本征态的荧光发射, 能量转移对溶液浓度具有依赖性; 固态薄膜中能量转移效率随芴酮含量的增加而快速增长, 退火后这种现象更加明显.     

1,2,3,4-四氢喹啉-4-酮衍生物的线性及非线性光学性质

合成了一系列具有刚性结构的推拉型1,2,3,4-四氢喹啉-4-酮衍生物: 1-苄基-1,2,3,4-四氢喹啉-4-酮(BTHQ)、2-(1,2,3,4-四氢喹啉-4-叶立德)丙二腈(THQM)、1,6-二羰基久洛尼定(DOJ)和1,6-二(二氰甲烯基叶立德)久洛尼定(BDCJ).测定了其吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子上转换荧光光谱. 这类化合物的单双光子荧光参数都存在着很强的、规则的溶剂效应, 表明分子激发态可能存在较大的极性. 它们的二氯甲烷溶液在800 nm飞秒激光(150 fs)照射下, 能够发射出很强的双光子上转换荧光. 采用非线性透过率法测得四个化合物的双光子吸收截面在0.83～23.95×10－50 cm4•s•photon－1之间. 这类化合物的激发态存在有效的分子内电荷转移, 对双光子吸收和双光子荧光发射有较大贡献.     

一种从离散法线图重建高度图的方法

阴影形状、偏转测量和光度立体法等多种手段都能得到场景的法线场，需要进一步重建才能获得高度场，因此由法线场重建场景的深度信息值得研究。提出一种由离散法向量恢复高度场函数的方法。首先，基于离散几何的原理，逐行估计场景的行高度值；然后计算少量列高度；最后根据列高度值，逐行调整各行的高度平均值，得出整个场景的高度分布，其中在估计行高度值与列高度值的过程都运用了最小二乘法。该方法由于减少了优化的数据量，不需要大型的矩阵运算和运算内存，并且对于物体表面连续并且光滑的曲面会有较好的效果。实验表明，该方法对曲面连续突变较少的场景的深度恢复较好，但对于突变较多的场景，所恢复出的高度会有横条纹。     

石墨烯纳米带的可控制备研究进展

石墨烯纳米带是宽度为纳米尺度的石墨烯条带,根据其边缘构型的不同可以分为锯齿型石墨烯纳米带和扶手型石墨烯纳米带.纳米尺度导致的量子限域效应和边缘构型引起的边缘效应能够调节石墨烯纳米带的电子结构,打开石墨烯的带隙.而且,石墨烯纳米带具有极大的长宽比和极高比例的边缘原子,为通过结构裁剪实现功能定制提供了无限可能.这些几何和电子结构特性使得石墨烯纳米带在电子器件等诸多领域比石墨烯具有更大的应用潜力,因此,石墨烯纳米带的相关研究一直是纳米材料领域的热点.基于此,本综述首先介绍了石墨烯纳米带的结构和性质,全面介绍了石墨烯纳米带的制备方法,相应的制备方法可以分为两部分:(1)自上而下法:通过等离子体、离子束、扫描隧道显微镜和金属纳米颗粒对石墨烯和碳纳米管进行刻蚀和切割,制备石墨烯纳米带.该方法面临最大挑战在于如何提高刻蚀和切割精度.(2)自下而上法:利用含碳前驱体,如有机化合物、碳氢化合物气体以及碳化硅等,制备石墨烯纳米带.该方法利于实现原子精度的结构控制,尤其是化学气相沉积法有望实现低成本、规模化制备.最后展望石墨烯纳米带研究的挑战和前景.我们相信,随着材料和技术的创新发展,石墨烯纳米带必将成为一...     

“黄-解方法”低成本合成有机半导体明星构筑单元螺芴氧杂蒽

螺芴氧杂蒽(SFX)是有机/高分子半导体材料的明星单元，在构筑发光、电荷传输与俘获材料领域应用广泛。早期SFX母体仅能通过邻卤二芳基法多步合成，2006年，黄维、解令海(黄-解)偶然发现了SFX的一锅法合成工艺，有效解决了非平面有机半导体构筑单元合成步骤复杂的问题，并进一步拓展制备了氮杂芴和含氮的螺环结构，最终形成了螺芴杂蒽类的“黄-解方法”。该方法有着步骤简单、产率高与成本低的优点，被MIT材料合成化学家高度评价和日本科学家以人名称谓，被多个领域的同行普遍采用，工业界凭借黄-解方法的高效性成功实现了SFX的量产。目前，SFX已经替代螺二芴(SBF)被学术界、工业界广泛应用，特别是韩国LG公司将其应用于有机发光二极管(OLED)显示技术。     

柔性钙钛矿发光二极管研究进展

钙钛矿发光二极管（PeLEDs）以其优异的光电性能和简单的制备工艺，成为柔性可穿戴电子产品及照明和显示领域的潜在候选者。然而，以高性能、高柔性和新兴应用为目标的柔性钙钛矿发光二极管（FPeLEDs）的发展仍面临许多挑战。本文主要介绍了近年来FPeLEDs领域的相关研究工作以及各功能层的优化方法，总结了目前该领域发展面临的主要问题，并对其未来的发展进行展望，有望为未来FPeLEDs在新兴领域中的开发应用提供系统的理解和有价值的启发。     

基于保偏光纤双折射特性的函数波形发生器

提出并研究了一种基于保偏光纤双折射特性的函数波形信号发生器。发生器采用正弦微波信号调制连续光波，光波经45°偏振控制后耦合进入保偏光纤，利用光纤双折射特性在快慢轴两个正交光场分量间引入可控时延差，经光电检测后的光电流表达式可由傅里叶级数余弦谐波项构成，结合宽带90°电桥亦可获得傅里叶级数正弦谐波项构成，因此模型具备可调谐函数波形输出特性。分析结果表明，通过控制发生器三个变量，即偏压相移φ、调制系数β和时延差τ，可对傅里叶级数各谐波系数进行灵活调控。分析并讨论了各变量之间的关系，利用光学仿真验证了方案的可行性。当限定均方根误差（RMSE）≤5%，可获得0～30%可调顶边梯形波和20%～80%可调对称三角波。