6–氨基异喹啉的荧光增强及在白光膜中的应用

有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)在新一代的照明、显示等领域有着广阔的应用前景。在OLED的制备中,蓝色荧光染料起着不可或缺的作用。使用苯磺酸(benzenesulfonic acid,BSA)将蓝色荧光染料6-氨基异喹啉(6-aminoisoquinoline,6-AIQ)质子化改性为6-AIQ-BSA,使其荧光量子效率从64.71%上升至85.84%。为制备高效的白光薄膜,利用桶状分子羟丙基-β-环糊精(hydroxypropyl-β-cyclodextrin,HP-β-CD)对6-AIQ-BSA实施了超分子包覆,以降低高浓度下荧光猝灭现象。实验表明,将6-AIQ-BSA@HP-β-CD与橙光染料DAST@HP-β-CD以1.7∶1比例混合可以实现白光发射,其CIE色坐标为(0.3324,0.3284)。该混合物薄膜具有白光性好,轻量和柔软等特点,在柔性发光器件中有着广阔的应用潜力。

层状复合结构YAG/Yb∶YAG透明陶瓷的制备与性能研究

以高纯商业氧化物粉体为原料,通过干压成型结合冷等静压成型得到满足设计的层状复合结构陶瓷素坯,然后采用真空预烧(1750℃,30 h)结合热等静压烧结(1750℃,3 h,200 MPa,Ar气氛)成功制备了高光学质量的双层和三层复合结构YAG/10%Yb∶YAG(原子数分数)透明陶瓷。研究了复合结构透明陶瓷的光学透过率、显微结构和元素分布等。结果显示,双层和三层复合结构YAG/Yb∶YAG透明陶瓷(4 mm厚度)在1100 nm处的直线透过率分别为83.6%和84.1%。YAG与Yb∶YAG陶瓷区域均具有致密的显微结构,平均晶粒尺寸分别为29.0和34.5μm。中心切面的元素面扫描与线扫描分析显示,YAG与Yb∶YAG陶瓷区域的界线平直,Yb元素基本只存在于Yb∶YAG陶瓷区域,表明层状复合结构透明陶瓷的实际结构与初始设计一致。

基于空间光调制器的艾里光束能量调制方法

艾里光束由于具有无衍射、自加速和自愈合等特性,具有重要的应用前景。本文基于空间光调制器可编程特性,提出了一种可调谐的艾里光束能量调制新方法。从理论上深入分析通过在相位图中引入一个可控的调制相位而实现了艾里光束能量调控的方法,并且量化了调制参数与能量调制范围的关系。仿真和实验结果表明通过改变调制相位可以灵活地调节光束能量分布,本文的研究有助于进一步推动艾里光束的应用。

不同掺杂浓度Er∶Lu_(2)O_(3)透明陶瓷的制备与性能研究

Er∶Lu_(2)O_(3)透明陶瓷具有高热导率、高抗热震性能、良好的光谱特性和低制备温度等优势,是实现近、中红外波段高效率、高功率激光输出的候选固态增益介质之一。针对Er∶Lu_(2)O_(3)透明陶瓷的应用激光波段,探究Er^(3+)掺杂浓度对陶瓷制备和性能的影响,对实现高品质Er∶Lu_(2)O_(3)陶瓷的研制非常关键。本文以共沉淀法合成Er∶Lu_(2)O_(3)纳米粉体,采用真空预烧结合热等静压(HIP)烧结工艺制备出Er∶Lu_(2)O_(3)透明陶瓷。研究表明,1100℃煅烧的Er∶Lu_(2)O_(3)纳米粉体物相与立方相Lu_(2)O_(3)一致,10%Er掺杂浓度(原子数分数)粉体分散性更好。经过1500℃预烧所得的0.3%和10%(原子数分数)Er∶Lu_(2)O_(3)陶瓷的平均晶粒尺寸分别为0.86和0.87μm,相对密度分别为95.1%和96.2%。对应预烧陶瓷经过1750℃HIP后,在2400 nm处直线透过率分别为71.6%和78.0%(厚度2.9 mm),其中,0.3%Er∶Lu_(2)O_(3)陶瓷残留较多气孔,在短波范围直线透过率锐降。计算了Er∶Lu_(2)O_(3)透明陶瓷的吸收和发射光谱,0.3%Er∶Lu 2O 3陶瓷在1.55μm波段具有更高的吸收、发射截面。

高温高速下铁基合金激光熔覆涂层耐磨性能研究

本研究旨在制备出一种在高温高速条件下具有优异耐磨性能的铁基合金激光熔覆涂层。通过选择钢基材料金属盘作为熔覆涂层的基础材料,采用铁粉作为主要成分,结合高纯碳化铬粉和二硫化钨,利用激光熔覆机的辅助作用,制备出铁基合金激光熔覆涂层。使用试验机测试该涂层在高温高速摩擦环境下的耐磨性能,试验结果显示,该涂层在400℃时,摩擦系数和磨损率分别达到0.3和20%,属于较高范围,且该温度下,摩擦后涂层更加光滑,不会出现较为严重的颗粒磨损。在1500 r/min的试验条件下,该涂层的摩擦系数呈现偏低状态,且涂层未出现明显凹坑与划痕。由此可见在高温高速环境下,该涂层具有较高耐磨性能。

第1.5代“三高一优”YDF特种激光光纤

面向高端特种光纤激光器研制需求,突破限制光纤激光器系统功率输出和性能提升的技术瓶颈,中国工程物理研究院化工材料研究所高功率光纤激光技术所地联合创新中心团队采用模式裁剪制备工艺技术,率先推出了国内首创、特别适合976 nm-LD端面泵浦方式(976技术路线)的第1.5代YDF特种激光光纤,有效提升了光纤激光系统的模式不稳定阈值(TMI),显著优化了激光输出的光束质量。相对于目前普遍使用的第1.0代铝磷硅三元体系光纤(Yb-APS),第1.5代YDF特种激光光纤的激光功率提升约20%,光束质量M2优化约20%,集中展现了高功率、高效率、高TMI阈值、M2优化的“三高一优”的技术特点,可供工业市场高端客户选择和强激光技术领域应用。

KTiOPO_(4)晶体和光参量振荡技术产生900 nm波段激光

利用KTiOPO_(4)(简称KTP)晶体和光参量振荡技术(Optical Parametric Oscillator,OPO),产生900 nm波段激光。利用成熟的1064 nm激光,通过LiB_(3)O_(5)(LBO)晶体倍频产生532 nm激光,再用532 nm激光泵浦KTP OPO产生调谐范围为898~911 nm,调谐分辨率优于1 nm,输出能量达1.85 mJ,重频1~10 Hz的近红外激光。利用该方案产生的900 nm波段激光,具有全固化、小型化、宽调谐、高调谐分辨率、高光束质量等优势,在光电对抗领域有着广泛的应用前景。

Y^(3+)∶CaF_(2)透明陶瓷的制备及其显微结构研究

采用化学沉淀法合成Y^(3+)∶CaF_(2)粉体,用真空热压烧结技术制备透明陶瓷。通过XRD、SEM与TEM分析粉体特性,并研究Y^(3+)∶CaF_(2)透明陶瓷显微结构与透过率的关系。结果表明,Y^(3+)∶CaF_(2)粉体为立方萤石相晶体结构。随Y^(3+)掺杂量的增加,粉体的平均粒径尺寸逐渐减小,晶胞参数由5.4521增大到5.4655;在900℃下烧结3 h得到的5%Y^(3+)掺杂的CaF_(2)陶瓷透过率最高,样品在500和1500 nm处的透过率分别为73.1%和86.4%。改变Y^(3+)掺杂量与烧结温度均可调控陶瓷的显微结构。晶粒生长速率低,气孔不易排出,速率过高,气孔易被包裹在晶粒内部,两种情况均会降低陶瓷的透过率。本研究工作为制备高品质复合结构CaF_(2)透明陶瓷提供了参考。

数实融合驱动光伏产业高质量发展的技术路径研究

本文基于光伏产业生产规模迅速扩张的现状,围绕光伏功率预测缺乏精度、最大功率点跟踪效率不足、光伏电站运维技术落后问题展开论述。结合人工神经网络(ANN)模型、元启发式算法与光伏健康状态架构技术,深入探讨数实融合驱动光伏产业高质量发展的内在机理。通过多层感知器(MLP)、递归神经网络(RNN)、长短期记忆神经网络(LSTM)、门控循环单元网络(GRU)和卷积神经网络(CNN)对现有技术进行优化,提高光伏功率预测精度。引入元启发式算法,帮助解决快速响应、最大功率点处连续振荡与易锁定局部峰值点问题,提高最大功率点跟踪效率。利用数据质量例程(DQR)、数字孪生模型和人工智能驱动的故障诊断算法,解决光伏系统故障检测领域缺乏精确、通用且与位置无关的数据驱动型光伏诊断算法的问题,改善大型光伏电站运维程序。

GGG系列激光晶体研究进展

GGG和GSGG系列晶体是性能优异的LD泵浦激光晶体.本文评述了GGG和GSGG系列晶体的性能、生长和应用,指出了它们将在未来LD泵浦高功率激光器中获得广泛应用.

激光预处理技术及其应用

回顾了国内在激光预处理技术研究方面取得的进展。综述了基于激光预处理技术提升基频介质膜、磷酸二氢钾/高掺氘磷酸二氢钾(KDP/DKDP)晶体等光学元件抗激光损伤性能的机理、效果和关键技术。针对高功率激光驱动器中关键光学元件激光负载能力的提高,建立了大口径光学元件激光预处理平台,实现了基频介质膜元件的激光预处理工程化作业。比较了纳秒和亚纳秒脉冲宽度激光对DKDP晶体损伤性能的影响。基于亚纳秒激光预处理后,纳秒激光辐照至14.4J/cm2(5ns)尚未出现"本征"损伤的实验结果,提出了用于DKDP晶体的亚纳秒激光预处理方案,并指出亚纳秒激光预处理技术将成为高功率激光三倍频晶体抗激光损伤性能达标的关键技术。

低亚表面损伤石英光学基底的加工和检测技术

制备低亚表面损伤的超光滑光学基底,是获得高损伤阈值薄膜的前提条件。针对石英材料在不同加工工序中引入亚表面损伤层的差异,首先利用共焦显微成像结合光散射的层析扫描技术,对W10和W5牌号SiC磨料研磨后的亚表面缺陷进行了检测,讨论了缺陷尺寸与散射信号强度、磨料粒径与损伤层深度间的对应关系;同时,采用化学腐蚀处理技术对抛光后样品的亚表面形貌进行了刻蚀研究,分析了化学反应生成物和亚表面缺陷对刻蚀速率的影响、不同深度下亚表面缺陷的分布特征,以及均方根粗糙度与刻蚀深度间的联系。根据各道加工工艺的不同采用了相应的亚表面检测技术,由此来确定下一道加工工序,合理的去除深度,最终获得了极低亚表面损伤的超光滑光学基底。

高功率固体激光驱动器污染控制及片状放大器洁净度改进

针对高功率固体激光驱动器的安全运行,提出了覆盖驱动器建设全过程的污染控制方法,详细介绍了洁净清洗、洁净检测、洁净保护等保障污染控制效果的技术手段,并介绍了神光-Ⅲ主机装置片状放大器洁净度提升所采取的技术途径,以及片状放大器光照清洗实验中气溶胶等级随闪光灯照射次数的变化情况。实验结果表明,神光-Ⅲ主机装置的洁净水平与美国国家点火装置(NIF)接近且优于其他同类装置,洁净度的大幅提升为装置的安全运行提供了有力保障。

激光分布对抽运Nd∶YVO_4晶体热效应的影响

以解析各向异性分析理论为基础,研究了在矩形横截面Nd∶YVO4激光晶体受到超高斯分布LD端面抽运时,激光晶体的温度场分布和抽运面热形变分布。通过分析激光晶体工作特点,考虑了激光分布和激光光束半径变化,建立了符合激光晶体工作状态的热模型。利用各向异性介质热传导方程的一种新求解方法,得出了矩形截面Nd∶YVO4晶体的温度场、端面热形变场的通解表达式。研究结果表明:当使用输出功率为15 W的半导体激光器(超高斯阶次为1)从端面中心入射Nd∶YVO4晶体(晶体掺钕离子质量分数为0.5%)时,在抽运端面中心获得了243.8℃最高温升和1.99μm最大热形变量,与实验结果一致。这种方法可以应用到其它激光晶体热问题研究中,为有效解决激光系统热问题提供了理论依据。

Er^(3+)在氟氧化物玻璃陶瓷中的光谱性质

根据ErYb共掺氟氧化物玻璃陶瓷的吸收光谱 ,用Jubb Ofelt理论计算了强度参量 ,并由此计算了激发能级的自发辐射跃迁速率、辐射寿命。

UBK7玻璃后表面缺陷诱导体内激光损伤

对 UBK7玻璃在波长为 1 .0 64 μm的短脉冲激光作用下产生的损伤进行了研究。通过对体损伤的形貌的相衬显微镜观测 ,发现体内和后表面炸裂点间的丝状损伤 ,从而提出后表面缺陷导致体损伤的理论解释。同时分析了表面损伤和体损伤的机理 。

高效的红外到可见上转换氟氧化物玻璃材料

本文报道了一种高效的 Er3+掺杂红外到可见的上转换氟氧化物玻璃材料。材料的组份为 6 0 Te O2 -8Pb F2 - 10 Al F3- 10 Ba F2 - 10 Na F- 2 Er O3/2 ,给出了样品的制备方法。测量了该材料在室温下的吸收光谱 ,在 80 8和 970 nm L D激发下观察到了非常强的上转换荧光 ,测量了在不同激发波长激发下 Er3+ 的绿色荧光 ,讨论了在 80 8和 970 nm激发下上转换发光的机理。测量了上转换发射光谱 ,研究了 L D的工作电流与上转换荧光强度的关系 ,证明了在 80 8和 970 nm激发下 Er3+离子的绿色上转换发射都需要两个激发光子。

基于高分辨力CCD的大口径光学元件疵病检测

介绍了一种利用高分辨力CCD快速检测大口径光学元件表面和体内疵病的方法。利用侧照明方式对大口径光学元件进行均匀掠射照明,表面和体内疵病因为散射在暗室成像过程中影像被放大。对比研究了疵病示踪尺寸和真实尺寸,得出近似数学关系,利用高分辨力CCD,通过一次性成像获得光学元件疵病尺寸近似值、2维空间位置等定量描述表面特征的信息。

80kV可调节高压脉冲方波脉冲电源的研制

研制了80kV可调节高压脉冲方波电源系统以对ZnO样品特性进行测试,实现电源输出脉宽、重复频率、运行时间可调。系统采用人工形成线、脉冲变压器加可调节负载电阻等技术路线,实现了高压方波脉冲的输出;采用高速数据I/O卡产生序列脉冲信号控制两个火花间隙开关的通断,对人工形成线形成的方波进行截尾,实现了输出方波宽度可调;利用Labview中的图形化控件,编写友好简洁的计算机控制界面;采用光电隔离、光纤传输和供电隔离等一系列措施,提高触发控制系统的抗干扰能力。实验结果表明,最终电源输出电压幅值超过80kV,输出方波脉冲宽度超过25μs,脉冲前沿小于0.7μs,并且输出电压幅值可调,脉冲宽度在输出范围内可连续调节。利用该电源对ZnO压敏电阻样品进行了测试,得到了较好的ZnO压敏电阻非线性伏安特性曲线。

K9基片的亚表面损伤探测及化学腐蚀处理技术研究

研究了几种类型的腐蚀液对K9基片化学腐蚀的影响。通过腐蚀液对基片纵向腐蚀速度的变化初步判断了K9基片重沉积层的深度。考察了腐蚀前后基片表面参数的变化以及腐蚀对激光损伤阈值的影响。研究表明,特定的腐蚀液能够对K9基片进行平稳可控的腐蚀,并且腐蚀能提高其激光损伤阈值,其主要原因是去除了重沉积层及表面、亚表面缺陷中的污染物,但过多的腐蚀会暴露本来为重沉积层所掩盖的划痕等亚表面缺陷,所以腐蚀并非越深越好。同时,表面各种杂质与缺陷的去除能够提高材料的机械强度,从而也有利于提高材料的激光损伤阈值。