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莫尔超晶格中的转角光子学研究进展
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作者 陈果阳 徐佳俊 +2 位作者 闫家旭 刘雷 申德振 《发光学报》 北大核心 2025年第8期1384-1397,共14页
莫尔超晶格在二维范德华异质结构中展现出丰富的物理现象,极大地拓展了转角光子学(Twistoptics)的研究领域。通过精确调控层间扭转角,莫尔超晶格可以形成独特的电子、激子及光学特性,例如能带展平、强关联态、拓扑态及手性光学响应。这... 莫尔超晶格在二维范德华异质结构中展现出丰富的物理现象,极大地拓展了转角光子学(Twistoptics)的研究领域。通过精确调控层间扭转角,莫尔超晶格可以形成独特的电子、激子及光学特性,例如能带展平、强关联态、拓扑态及手性光学响应。这些特性为新型光电器件、单光子源、激子激光器及量子计算平台的开发提供了新的可能性。本综述系统回顾了莫尔超晶格中的转角光子学,包括其制备方法、激子行为、非线性光学效应、纳米光谱表征及电场调控等方面的最新进展,并探讨了其在未来光电子学与量子技术中的应用前景。 展开更多
关键词 莫尔超晶格 转角光子学 莫尔激子 非线性光学 量子光学
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NaErF_(4)基近红外二区纳米发光材料的生物应用进展
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作者 邓皓中 王旺 +1 位作者 陈浩然 常钰磊 《发光学报》 北大核心 2025年第9期1649-1663,共15页
相比可见与近红外一区(NIR-Ⅰ)波段,近红外二区(NIR-Ⅱ)因其更深的组织穿透深度与更低的背景荧光,成为生物成像领域的研究热点。近年来,富Er^(3+)体系(NaErF_(4)基)NIR-Ⅱ探针在生物医学光子学领域的应用研究取得了显著进展。这些研究... 相比可见与近红外一区(NIR-Ⅰ)波段,近红外二区(NIR-Ⅱ)因其更深的组织穿透深度与更低的背景荧光,成为生物成像领域的研究热点。近年来,富Er^(3+)体系(NaErF_(4)基)NIR-Ⅱ探针在生物医学光子学领域的应用研究取得了显著进展。这些研究不仅聚焦于提升成像信噪比和检测灵敏度,还致力于实现对肿瘤区域的精准成像引导治疗。本文系统综述了NaErF_(4)基NIR-Ⅱ发光纳米材料的设计策略、发光机制及其在生物应用中的最新进展,并探讨了其在未来转化过程中面临的挑战。 展开更多
关键词 NaErF_(4) 近红外二区 下转移发射 荧光成像 成像引导治疗
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Ce^(3+)掺杂Ba_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)荧光粉发光性能及应用 被引量:1
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作者 孙晓园 刘椿淼 +6 位作者 李敏 田宛鹭 娄文静 李昊翔 谭琴琴 李诚 骆永石 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1992-2001,共10页
采用高温固相法制备了Ce^(3+)掺杂的Ba3Y2(BO3)4荧光粉。通过X射线衍射谱测定样品的晶体结构,研究了样品的激发和发射光谱、荧光衰减曲线、色坐标和变温光谱。在紫外光的激发下,Ce^(3+)掺杂的Ba_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)荧光粉发出明亮的蓝... 采用高温固相法制备了Ce^(3+)掺杂的Ba3Y2(BO3)4荧光粉。通过X射线衍射谱测定样品的晶体结构,研究了样品的激发和发射光谱、荧光衰减曲线、色坐标和变温光谱。在紫外光的激发下,Ce^(3+)掺杂的Ba_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)荧光粉发出明亮的蓝光,发射峰中心位于420 nm附近,半高宽大于83 nm。随着Ce^(3+)离子掺杂浓度增加,样品的发光强度先增强后减弱。随着Ce^(3+)掺杂浓度变化,样品CIE坐标变化较小,说明样品色彩稳定性好。随温度的升高,样品的发光强度降低,样品的热稳定性有待提高。把样品和商粉结合365 nm芯片制成白光LED,其色坐标为(0.33,0.39),显色指数为92.6,色温为5570 K。结果表明,Ba_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)∶Ce^(3+)荧光粉是一种新型的可用于白光LED的宽带发射蓝色荧光粉。 展开更多
关键词 荧光粉 Ce^(3+)掺杂 白光LED
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基于局部配位缺陷WO_(3-x)薄膜的电致变色原位可调谐近红外减光片
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作者 马岩 臧浩良 +5 位作者 有心 李盼 马航宇 陈硕 吕营 刘星元 《发光学报》 北大核心 2025年第9期1684-1693,共10页
可调谐减光片是一种能够在宽谱段内均匀衰减光线强度而不改变光谱分布的光学元件,在光学成像、光电探测及光通讯等领域展现出广阔的应用前景。区别于传统机械旋转等调谐方式,原位可调谐减光片的开发是其走向小型化、智能化和高度集成化... 可调谐减光片是一种能够在宽谱段内均匀衰减光线强度而不改变光谱分布的光学元件,在光学成像、光电探测及光通讯等领域展现出广阔的应用前景。区别于传统机械旋转等调谐方式,原位可调谐减光片的开发是其走向小型化、智能化和高度集成化的关键。电致变色材料可在外电压作用下连续、可逆地改变光学透过率,是实现原位可调谐减光片的理想候选者。然而,受电致变色材料电子结构的限制,其各波段的光谱变化很不均衡,难以满足宽带均匀减光要求。此外,常用的透明电极如氧化铟锡(ITO),氟掺杂氧化锡(FTO)等的近红外透过率低,严重制约近红外可调减光片的发展及应用进程。针对上述挑战,本研究将局部存在配位缺陷的WO_(3-x)薄膜沉积在铈掺氧化铟(Ce∶In_(2)O_(3),ICO)可见近红外宽带透明电极上,制备了电致变色原位可调谐近红外减光片,实现了宽带均衡的透过率衰减(1000~2500 nm,透过率波动仅为7.2%),其最大光学对比度高达51.7%,着色和褪色响应时间分别为6.3 s和4.7 s,着色效率达80.7 cm^(2)·C^(-1)(1000 nm处),且在循环2500次后光学对比度仅降低4.7%。相关结果为高性能原位可调谐近红外减光片设计构筑提供了参考。 展开更多
关键词 原位可调谐 近红外减光片 电致变色 WO_(3-x) 宽带透明电极
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偏振相关的压应变量子阱增益芯片
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作者 段宜江 陈超 +10 位作者 孙晶晶 张建伟 刘朝晖 陈鹏 周寅利 吴昊 张卓 刘天娇 张大勇 宁永强 王立军 《发光学报》 北大核心 2025年第10期1940-1947,共8页
半导体增益芯片作为外腔半导体激光器(ECSL)的有源介质,其功率、偏振相关性及线宽展宽因子等特性直接决定着激光器的核心性能。为提高半导体增益芯片的偏振消光比,降低激光器中模式竞争引入的噪声,本文研究了量子阱厚度、量子阱应变对横... 半导体增益芯片作为外腔半导体激光器(ECSL)的有源介质,其功率、偏振相关性及线宽展宽因子等特性直接决定着激光器的核心性能。为提高半导体增益芯片的偏振消光比,降低激光器中模式竞争引入的噪声,本文研究了量子阱厚度、量子阱应变对横电(TE)、横磁(TM)模式材料增益的影响,并同时探究了有源区长度对增益芯片功率及自发辐射谱的影响。通过在InGaAs/AlGaAs量子阱中引入压应变,提高了TE与TM模式之间的材料增益差,实现了具有明显偏振相关性的850 nm波段半导体增益芯片,最高偏振消光比为9.58 dB,最大自发发射光谱带宽28.72 nm,最高输出功率28.53 mW。该工作为量子精密测量、相干激光雷达与相干光通信等领域所需的窄线宽、线偏振激光器提供了偏振特性显著的有源增益介质。 展开更多
关键词 增益芯片 外腔半导体激光器 量子阱 偏振消光比 线偏振
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一种提升LED光输出稳定性的有机-无机锰卤化物及其亮度优化
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作者 孙逸群 张亮亮 +3 位作者 潘国徽 吴昊 武华君 张家骅 《发光学报》 北大核心 2025年第6期951-960,共10页
有机-无机杂化锰卤化物是一种理想的窄带绿光材料,但其封装的LED器件在点亮后快速衰减,导致无法应用。本文报道了一种有机-无机杂化锰卤化物(1-m PQBr)2Mn Br4(1-m PQ=1-甲基哌嗪,1-C5H12N2),并展示其封装LED的良好光输出稳定性。此外,... 有机-无机杂化锰卤化物是一种理想的窄带绿光材料,但其封装的LED器件在点亮后快速衰减,导致无法应用。本文报道了一种有机-无机杂化锰卤化物(1-m PQBr)2Mn Br4(1-m PQ=1-甲基哌嗪,1-C5H12N2),并展示其封装LED的良好光输出稳定性。此外,针对发光弱的问题提出了优化的蒸发合成法和金属离子掺杂方法,其中掺杂10%Li的样品表现出最高的发光强度,与传统蒸发法相比提升了28%。研究发现,改进蒸发法提高了材料对蓝光的吸收;离子替代法改变了晶格结构,提升了发光强度。由(1-mPQBr)2MnBr4封装的白光LED色域覆盖范围达到106%NTSC,在10 m A的驱动电流下,光效112 lm/W。该发现为有机-无机杂化锰卤化物在高色域显示领域的应用打开了大门。 展开更多
关键词 有机-无机金属卤化物 绿色荧光粉 光致发光 LED应用
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氟化稀土钠与金属氧化物纳米团簇高效光催化
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作者 孔德祺 覃凤 +3 位作者 杨卓 刘德明 刘雷 申德振 《发光学报》 北大核心 2025年第10期1907-1915,共9页
通过稀土掺杂上转换纳米颗粒(NaREF4)与金属氧化物(MO)复合,成功制备了高效光催化纳米团簇材料。通过壳层外延引入高浓度Yb^(3+)掺杂策略,增强了紫外光的发射。进一步构建核壳结构,利用惰性壳层的物理隔离作用有效抑制了表面缺陷引起的... 通过稀土掺杂上转换纳米颗粒(NaREF4)与金属氧化物(MO)复合,成功制备了高效光催化纳米团簇材料。通过壳层外延引入高浓度Yb^(3+)掺杂策略,增强了紫外光的发射。进一步构建核壳结构,利用惰性壳层的物理隔离作用有效抑制了表面缺陷引起的发光中心离子荧光猝灭现象。基于水包油微乳液自组装技术,制备了具有分级结构的NaRE_F_(4)/MO纳米团簇。该复合体系通过界面能量传递机制,成功实现了宽禁带半导体氧化物在近红外波段的敏化激发。在氙灯的照射下,通过亚甲基蓝染料的降解验证纳米团簇的光催化性能。实验结果证明,NaREF_(4)/MO纳米团簇结构显示出良好的催化性能,通过调整NaREF_(4)/MO二者的比例(1∶2)实现了对催化效果的精确调控,辐照20 min的降解率为100%,比单纯ZnO纳米颗粒在相同条件下对亚甲基蓝溶液的降解效率提高了40%。 展开更多
关键词 氟化稀土钠 宽禁带金属氧化物 光催化 上转换荧光纳米材料 纳米团簇
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基于无定形WO_(3)薄膜的四模态双波段电致变色性质
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作者 有心 郝绚兮 +3 位作者 刘彬 李盼 吕营 刘星元 《发光学报》 北大核心 2025年第8期1507-1516,共10页
WO_(3)是一种优异的双波段电致变色材料,可在电压作用下实现对可见光和近红外光的选择性调控。但受离子嵌入深度和极化子跃迁机制的影响,通常仅能实现“亮冷暗”三种光学调控模式。本文制备的无定形WO_(3)薄膜通过调控退火温度及驱动电... WO_(3)是一种优异的双波段电致变色材料,可在电压作用下实现对可见光和近红外光的选择性调控。但受离子嵌入深度和极化子跃迁机制的影响,通常仅能实现“亮冷暗”三种光学调控模式。本文制备的无定形WO_(3)薄膜通过调控退火温度及驱动电压,成功实现“亮、暗、冷、暖”四种光学调控模式。在可见和近红外波段的最大光学对比度为77.4%和82.2%,平均响应时间为11.7 s。XPS及原位光谱分析显示,W^(3+)及金属W的局域态形成是“暖”模式产生的关键机制,但深层离子捕获效应和过大电位超出材料的稳定范围,导致该模式性能不佳。本研究突破传统双波段器件的多模态调控瓶颈,揭示极化子-离子协同作用机制,为开发高可逆性四模态器件提供了理论指导,并对建筑节能等应用具有重要参考价值。 展开更多
关键词 无定形 双波段 四模态
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高功率1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器
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作者 张志军 陈贺 +8 位作者 张卓 刘志君 张建伟 杜子业 周寅利 张星 陈超 宁永强 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1531-1538,共8页
针对目前激光医疗、食品药品检测等领域对橙黄色激光的应用需求,开展了高功率基频光1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)研究。提出激光谐振腔内大尺寸基模光斑外腔结构,使VECSEL腔内模式匹配较大泵浦光斑尺寸,实现了高功率激光... 针对目前激光医疗、食品药品检测等领域对橙黄色激光的应用需求,开展了高功率基频光1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)研究。提出激光谐振腔内大尺寸基模光斑外腔结构,使VECSEL腔内模式匹配较大泵浦光斑尺寸,实现了高功率激光输出;提出增益峰-腔模失谐结构,增益峰与腔模温漂系数不同,高泵浦功率下具有良好的增益峰-腔模匹配,实现高泵浦功率工作下的激光波长稳定控制。制备的VECSEL器件在1150 nm激光波长的输出功率达到9.38 W,并获得良好的圆形对称的输出光斑形貌,光斑在正交方向上的发散角分别为7.3°和7.5°。 展开更多
关键词 半导体激光器 垂直外腔面发射半导体激光器 增益芯片 应变量子阱
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