卫星太阳能电池阵破损自动检测系统的研究

介绍了国内首次研制的卫星太阳能电池阵破损自动检测系统的检测原理、系统结构与设计及现场试用结果。系统采用专用照明系统,电池阵列经光学系统清晰成像至CCD传感器上,经信号放大、A/D转换后输入计算机管理和控制系统。图像传感探头自动扫描整块电池板,并由距离传感器控制,始终保持采集图像清晰。利用特有的系统控制和检测软件,处理每幅电池图像信息,检测结果通过列表形式给出损伤电池的位置、破损类型、破损度等参数。现场试验结果表明:该系统的检出率达98.5%以上,检测速度为每分钟20片电池,达到了快速、高精度、自动化检测太阳能电池阵的使用要求。     

Effect of Interface Nanotexture on Light Extraction of InGaN-Based Green Light Emitting Diodes

We report the enhancement of the light extraction of InGaN-based green light emitting diodes （LEDs） via the interface nanotexturing. The texture consists of high-density nanocraters on the surface of a sapphire substrate with an in situ etching. The width of nanocraters is about 0.5 μm and the depth is around 0.1 μm. It is demonstrated that the LEDs with interface texture exhibit about a 27% improvement in luminance intensity, compared with standard LEDs. High power InGaN-based green LEDs are obtained by using the interface nanotexture. An optical ray-tracing simulation is performed to investigate the effect of interface nanotexture on light extraction.     

水热合成ZnS:Cu,Al纳米晶体及其全色发射光谱特性

报道了水热法(200℃)直接合成的ZnS:Cu,Al纳米晶及其发光特性.ZnS:Cu,Al纳米晶粒径约15 nm,尺寸分布窄,分散性好,具有纯立方相的类球形结构.借助X射线能谱法(EDX)和原子吸收光谱仪,研究了样品中S,Zn和Cu的含量并详细研究了光致发光(PL)光谱的特性.结果证明存在大量Zn空缺,Cu离子经过水热处理后已掺入到ZnS基体中.PL光谱特性为:样品的激发谱为宽带谱,337 nm激发时样品发出很强的绿光,370～420 nm之间任意波长激发时,发射谱均为宽带谱,且它们基本重合.表明此材料作为近紫外(370～410 nm)发光二极管((n)-UV(370～410 nm)LED)用荧光粉及全色荧光粉具有很大的应用潜力.样品在375 nm激发下全色宽带发射谱是460,510和576 nm带光谱的高斯叠加.当Cu/Zn,Cu/Al和S/Zn分别为3×10-4,2和3.0时,于室内照明条件下肉眼可观察到白色发光.     

基于LED的标准太阳光谱灯拟合算法

在测量领域中需要使具有高稳定性及良好光谱匹配性的人工模拟太阳光谱标准灯.本文提出一种基于多种不同峰值波长LED光源的方法来准确模拟AM1.5的光谱分布.以最小二乘法和高斯分布数学模型为基础,在理论上实现了非均匀间隔峰值波长的光谱拟合,从而指导LED的种类选择及其所需的驱动电流值,并通过实验论证其可行性.结果表明:在300～1100 nm的范围内,使用较少LED种类的情况下,此方法光谱失配误差小于±2.76％.此算法可精确地分辨标准太阳光谱AM1.5的吸收谷,且应用于AM0的拟合时获得小于±1.67％的光谱失配度.在工程实践中,该算法对快速、准确获得标准太阳光谱灯具有良好的指导意义.     

不同波长蓝光LED对人体光生物节律效应的影响

以30名视力正常的学生为研究对象,采用剂量作业法、生理参数法和疲劳评价法研究了人体在峰值波长分别为468,457,453 nm的蓝光LED照明下的光生物节律效应。结果表明:在剂量作业法中,蓝光LED对错误率、工作速度和脑力工作指数的影响均为453 nm<457 nm<468 nm;在生理参数法中,468 nm蓝光LED对脉搏的变化影响最大,对收缩/舒张压的影响不明显;在疲劳评价法中,蓝光LED对人体舒适度的影响为453 nm<457 nm<468 nm。综上所述,在3种峰值波长蓝光中,468 nm的蓝光对人体光生物节律影响最大。     

白光LED用Ba3La（PO4）3∶Dy3+荧光粉的制备与发光性能

通过高温固相法合成了一系列Ba3La1-x(PO4)3∶xDy3+荧光粉材料。利用XRD测量样品的物相,结果显示样品为纯相Ba3La(PO4)3晶体。样品的激发光谱由一系列宽谱组成,峰值分别位于322,347,360,386,424,451 nm。在347 nm激发下,荧光粉在482 nm(4F9/2→6H15/2)和575 nm(4F9/2→6H13/2)处有很强的发射。研究了不同Dy3+掺杂浓度对样品发射光谱的影响,当Dy3+摩尔分数x=0.10时出现猝灭现象,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。确定了不同Dy3+掺杂浓度的Ba3La(PO4)3∶Dy3+的荧光寿命。Ba3La(PO4)3∶Dy3+荧光粉发射光谱的色坐标位于白光区域。     

近紫外光激发的单一全发射荧光粉的发光性能(英文)

利用传统的高温固相法合成了2MgO·Al2O3·P2O5掺Eu,Tb3+,Mn2+系列荧光粉,并研究了它们的发光性能。荧光粉2MgO0.95·Al2O3·P2O5∶0.02Eu,0.02Tb,0.01Mn在近紫外光区具有很强的吸收。在近紫外光激发下,样品发射谱中包含明显的红光、绿光、蓝光3种发射。其CIE色度坐标(0.35,0.25)接近白光区域,在近紫外发光二极管方面有潜在的应用前景。     

光学雨滴谱测量仪

光学雨滴谱测量仪能够实时监测雨滴直径分布、雨滴降落速度等气象参数,可应用于气象研究、环境监测、农业安全预警等领域。采用红外LED光源和线阵CCD,搭建了雨滴谱测量光路,并用水滴代替雨滴,演示测量了通过采样空间的水滴的直径和速度,验证了雨滴参数光学测量的可行性。实验中发现当较大雨滴紧贴CCD窗口通过采样空间时,液体透镜效应十分明显,CCD对应区域的光强增强,与通常的遮挡现象正好相反,因此在后续的程序处理中需妥善处理这类异常信号。     

基于现场可编程门阵列和大功率LED阵列光源的小型化水下无线光通信系统的研究与实现

针对水下无线通信高速率、远距离、低成本和小型化设备的实用需求,本文设计研制了一种高鲁棒性的基于现场可编程门阵列(FPGA)和大功率LED阵列的小型化水下无线光通信系统。其光发射机的光源采用45 W大功率LED阵列,基于FPGA实现高阶调制与编码,并设计了准直光学发射天线有效减少光束发散角,大幅度延长了传输距离。在光接收端,设计了一种基于3 mm大孔径雪崩光电二极管(APD)的自动增益控制放大和FPGA解调与信号处理的光接收机,降低了光通信系统对准的严苛要求。该系统可实现30 Mbps开关键控(OOK)信号和正交幅度调制(QAM)信号(16QAM信号)的12 m水下信道实时传输,二者的误码率(BER)分别为2.467×10^-4和3.467×10^-3。此外,该系统还实现了22 Mbps的非归零(NRZ)-OOK整形信号12 m水下+30 m空气的跨介质传输(总长度为42 m),BER为3.619×10^-4。最后,实现了12 m水下信道中接收机偏离主光轴40°之内22 Mbps OOK信号的有效接收,提高了系统的鲁棒性。     

Ca2SiO4:Dy3+材料的制备及其发光特性

采用高温固相法制备了Ca2SiO4:Dy3 发光材料,在365 nm紫外光激发下,测得Ca2SiO4:Dy3 材料的发射光谱为一多峰宽谱,主峰分别位于486 nm,575 nm和665 nm处;监测575 nm发射峰,测得材料的激发光谱为一多峰宽谱,主峰分别位于331 nm,361 nm,371 nm,397 nm,435 nm,461 nm和478 nm处,研究了Dy3 掺杂浓度对Ca2SiO4:Dy3 材料发射光谱及发光强度的影响,结果显示,随Dy3 浓度的增大,黄、蓝发射峰强度比(Y/B)逐渐增大,利用Judd-Ofelt理论解释了其原因;随Dy3 浓度的增大,Ca2SiO4:Dy3材料发光强度先增大,在Dy3浓度为4 mol%时到达峰值,而后减小,根据Dexter理论其浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用,研究了电荷补偿剂Li ,Na 和K 对Ca2SiO4:Dy3 材料发射光谱的影响,结果显示,不同电荷补偿剂下,随电衙补偿剂掺杂浓度的增大,Ca2SiO4:Dy3 材料发射光谱强度的演化趋势相同,即Ca2SiO4:Dy3材料发射峰强度先增大后减小,但不同电荷补偿剂下,材料发射峰强度最大处对应的补偿剂浓度不同,对应Li ,Na 和K 时,浓度分别为4 mol%,4 mol%和3 mol%.