国外军事光学最新进展——显示技术及激光武器技术

从光学器件到OLED（有机发光二极管），再到激光器，许多先进的光电技术正被开发，用以帮助士兵获得先发制人的优势，或在战场上更好地掌握不断变化的战况。     

单一基质双光色Ba10-x(PO4)4(SiO4)2:xEu2+荧光粉的两步法制备与光谱调控

采用两步法成功合成了单一基质双光色Ba_10-x（PO₄）₄（SiO₄）₂：xEu²⁺荧光粉,研究了稀土离子占据不同的晶格格位对荧光粉光谱特性的影响。结果表明：两步法合成的荧光粉发射光谱由414 nm的蓝光波带和504 nm绿光波带两种光色组成,而传统的高温固相法制备的荧光粉只有504 nm处的绿光发射。荧光粉发光性能与Eu²⁺离子在磷灰石晶体结构中占据的晶格位置关系十分密切。两步法荧光粉双光色的形成主要是由于在第一步氧化气氛合成过程中Eu³⁺离子取代了基质结构中的Ba_Ⅰ和Ba_Ⅱ两个格位的Ba²⁺离子;在第二步还原过程结束后,Eu²⁺离子仍然占据着两种格位,从而形成了两种具有不同配位环境的发光中心。此外,双发射峰的相对强度能够通过Eu²⁺离子对Ba_Ⅰ格位的取代率而调节,进而实现光谱的调变。     

基于散射信号的超分辨光学相减显微镜

现有的光学超分辨显微成像技术主要依赖于特殊的荧光标记物,其对于大多数非荧光样品的超分辨成像就变得无能为力。因此我们提出将光学相减显微技术应用到非荧光样品的成像当中,利用普通共聚焦光斑和面包圈型光斑分别激发样品的散射光成像,从而得到样品同一区域的两幅图像,再通过图像相减的方法提高了图像空间分辨率。不同于一般的超分辨成像方法,这种光学相减显微镜不需要特殊的样品预处理过程,同时两次成像的激发光强度可以保持在一个较低水平,避免了样品损伤的影响。随后金纳米小球和有机聚合物微丝的散射成像实验证明了光学相减显微镜可以将空间分辨率提高到215 nm (0.33λ, 1λ = 650 nm),并且通过探测散射信号得到更多的样品细节信息。     

一种快速虹膜定位算法的研究

提出一种结合梯对检测和随机圆检测（RCD）的虹膜定位方法。通过对原始图像作滤波,提取图像梯度和边缘像素集合。按照梯度对满足条件搜索边缘图像中的梯度对,用梯度对计算圆的参数,通过统计计算来完成内圆定位。在处理后的边缘图中按规则随机取4点,根据RCD准则判断4点是否共圆,用公共圆判据完成虹膜外圆的分割。实验结果表明,该方法有效可行,可达到98．1％的成功定位率,并缩短了运算时间,减少了系统对内存的需求。     

微机械继电器的研究及进展

对静电驱动微继电器、热驱动微继电器和电磁驱动微继电器的驱动原理和特点分别进行了分析, 介绍了国内外具有代表性的几种微继电器的结构、制作工艺、关键部件的尺寸, 并探索了静电驱动、热驱动和电磁驱动微继电器的发展前景。     

有机染料双光子吸收截面与激发光强度的关系

根据激光物理半经典理论,利用量子力学二级含时微扰方法,推导出双光子吸收几率与激发光的强度平方成正比的计算结果,在推导过程中假设入射光是非偏振的,并且简化激发光场为单频电场,这与实验中实际激发光不一致,但对所要计算的结果来说是足够精确的.给出了大分子有机染料双光子吸收截面的表达形式并进行了估算,得出双光子吸收截面的量级约为10-50 cm4·s/photon.     

交流发光二极管光源的工作特性研究

为得到交流发光二极管（AC LED）内部晶粒参数与其工作特性的关系,讨论了ACLED光源的内部结构和应用电路模型,分析了AC LED光源的工作特性,给出AC LED发光效率的解析表达式,理论上说明了AC LED的发光效率低于单颗LED晶粒的电光转换效率,且光效随着LED晶粒串联数量的增加而提高,AC LED的光效与限流电阻无关,增加串联晶粒的个数可减小限流电阻的损耗。因此,AC LED制造过程中宜降低晶粒的导通电压,以增加晶粒个数。     

激发源光谱宽度对其辐射通量转换效率的影响

为了进一步提高固态照明中荧光转换光源(PC-LED)的白光发射效率,探寻激发源与荧光粉搭配对合成白光辐射通量转换效率之间的关系。以YAG荧光粉为对象,搭配不同光谱宽度的激发源,采用光谱计算方法研究了合成白光光源中激发源光谱宽度对其辐射通量转换效率的影响,计算结果通过实验进行了验证。结果表明:当光谱宽度较小时,转换效率随光谱宽度的增加而缓慢降低;当光谱宽度大于18 nm时,转换效率急剧下降。每种荧光粉都有其理想激发源光谱宽度范围,在此范围内激发源辐射通量转换效率高且受其光谱宽度影响较弱。     

基于上转换发光的Y7O6F9:Er,Yb/PAN复合纤维温度传感特性

通过水热法配合高温煅烧合成了斜方晶系Y₇O₆F₉:Er,Yb晶体,该晶体可实现高效上转换发光且具有良好的高分子亲和性。利用高压静电纺丝技术将Y₇O₆F₉:Er,Yb晶体颗粒与高分子化合物聚丙烯腈(PAN)复合,制备出了兼备温度传感特性、柔韧性和灵活性的Y₇O₆F₉:Er,Yb/PAN纤维。977 nm激光激发下,晶体颗粒和复合纤维在303～433 K温度范围内均展示出高效的上转换发光和良好的温度传感特性,且复合纤维在测温范围内表现出优于晶体颗粒的温度灵敏度和分辨率。在303 K温度下有最大绝对灵敏度值1.143%·K^-1,在433 K温度下有最小的分辨率0.15 K。因此,具有柔韧性的复合纤维既有良好温度传感特性又可任意调节形态,适应复杂多样的应用环境,是可应用于实现智能穿戴领域温度传感性能的有效候选材料。