氢氟酸处理InP/GaP/ZnS量子点的光学性能及其发光二极管应用

采用氢氟酸(HF)原位注入法制备了InP/GaP/ZnS量子点。通过紫外/可见/近红外光谱、光致发光光谱、透射电镜、球差校正透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等测试手段分析了HF对InP量子点的发光性能影响。实验结果表明,HF刻蚀减少了量子点表面氧化缺陷状态,有效控制了InP核表面的氧化,并且原子配体形式的F-钝化了量子点表面的悬挂键,显著提升了量子点的光学性能。HF处理的InP/GaP/ZnS量子点具有最佳的发光性能,PLQY高达96%。此外,用HF处理InP/GaP/ZnS量子点制备的发光二极管,其发光的电流效率为6.63 cd/A,最佳外量子效率(EQE)为3.83%。

Nd:Bi_(2)WO_(6)/ZnS纳米复合材料的制备及其光学性能研究

采用简易的化学溶液法结合采用外延生长技术制备Nd:Bi_(2)WO_(6)/ZnS掺杂纳米复合材料。详细地研究了Nd:Bi_(2)WO_(6)/ZnS纳米复合材料的结构、光谱性质和光学性能。通过掺杂的策略,调控了Bi_(2)WO_(6)/ZnS复合结构的光学带隙调控,优化了样品对可见光的利用。当掺杂浓度为5 at%时,样品的禁带宽度最小,对可见光的吸收能力最强,此时产物的光致发光性能最低。

微交联聚吡咯衍生物的合成与光学性能

有机共轭聚合物因具有独特的结构和光电性能,在发光材料及器件领域有着广泛的研究和应用。以吡咯和单醛基苯甲醛为线形单体,以对苯二甲醛为交联单体,采用溶液缩聚法制备了4种蓝光微交联聚吡咯衍生物,并对其分子结构、聚集态结构、微观形貌、热行为、紫外-可见吸收和荧光性能等进行了分析,考察了取代基类型对其结构和光学性能的影响。研究表明,微交联聚吡咯衍生物具有较高的玻璃化转变温度和热稳定性能,为非晶态和亚微米级的球形堆积体;在340nm左右紫外光的激发下,微交联聚吡咯衍生物能够产生约473nm的可见光,属于蓝色发光材料;不同类型的取代基对微交联聚吡咯衍生物的结构和光学特性有所影响。该微交联聚吡咯衍生物制备简单,结构可调可控,在聚合物发光二极管领域有着潜在的应用。

基于密度泛函理论研究Ag-Co团簇的结构、电子和光学性能

基于密度泛函理论研究了7个原子Ag-Co团簇结构的稳定性、电子和光学性能.研究结果表明,7个原子Ag-Co团簇的最稳定结构都是十面体结构,Co原子数量较少时,Co原子主要占据十面体的轴向位,Ag原子主要占据赤道位,随着Co原子数的增加,Co原子逐渐替换了赤道位上的Ag原子.当Co原子数增加时,Ag-Co团簇的垂直电离势、垂直电子亲能和最高占据轨道与最低未占据轨道之间的能隙整体上都呈现出下降趋势,表明电子稳定性降低;Ag-Co团簇的吸收光谱整体出现了红移,吸收峰的强度逐渐减弱,吸收谱的宽度变窄.

基于SiO_(2)@CA微球的非晶结构色涂层的制备及光学性能

目的制备基于SiO_(2)@CA微球的非晶结构色涂层,并得到调控结构色颜色的方法,作为功能包装或智能包装的潜在应用。方法将咖啡酸(CA)与SiO_(2)微球在CuCl_(2)和NaBO_(3)·4H_(2)O的催化下产生活性氧(ROS),使CA迅速氧化为具有强黏附性的聚咖啡酸(PCA)包覆SiO_(2)微球,即SiO_(2)@CA复合微球,然后将该复合微球与无水乙醇组成的悬浮液喷涂于亲水化的玻璃基片表面,从而制得非晶结构色涂层。采用FT-IR、XPS、TGA、SEM等对SiO_(2)@CA复合微球及其结构色涂层进行表征,研究CA含量、CuCl_(2)/CA的质量比和NaBO_(3)·4H_(2)O/CA的质量比对复合微球的形貌及结构色涂层光学性能的影响。结果在CA质量分数为5%、CuCl_(2)/CA的质量比为12∶和NaBO_(3)·4H_(2)O/CA的质量比为64∶的制备条件下可以得到适宜的SiO_(2)@CA复合微球及结构色涂层。结论采用CA可有效提高所制备非晶结构色涂层颜色的对比度,实现颜色调控。

Sm^(3+)掺杂LaOF荧光粉的制备及光学性能

以LaOF晶体为基质,利用水热辅助固相法制备出一系列Sm^(3+)掺杂LaOF荧光粉。采用XRD、TEM、荧光光谱仪等测试手段对所制得的样品的相结构、微观形貌及光学性能进行表征。结果表明,LaOF在不同煅烧温度下会产生四方相和斜方六面体两种不同晶相。此外,由于受跃迁概率和局域对称性的影响,Sm^(3+)掺杂四方相LaOF发光强度更大,其各浓度样品在405 nm光激发下,于567 nm、605 nm、651 nm和710 nm等处均出现了Sm^(3+)的特征发射峰,并且随着Sm^(3+)掺杂量的增加,其发光强度呈现先增大后减小的趋势,且当Sm^(3+)掺杂量为3.0%(摩尔分数,下同)时,La_(1-x)Sm_(x)OF样品发光强度达最大值。此外,所得样品的色纯度极高,其多个激发峰均位于商用近紫外和蓝光LED芯片的发射波长附近,可实现多种波长激发下的可见橙光发射。

基于体外光学质量测试设备的非球面人工晶状体光学性能评价

目的应用体外光学质量测试设备OptiSpheric IOL R&D比较2种具有相同负球差值的非球面人工晶状体(IOL)AcrySof IQ SN60WF和Proming A1-UV的光学性能。方法应用OptiSpheric IOL R&D设备,分别在球差为0μm(ISO-1)和+0.28μm(ISO-2)的模型角膜以及孔径为3.0和4.5 mm条件下对+20.0 D蓝光滤过型SN60WF和高次非球面设计的非蓝光滤过全像差补偿型A1-UV IOL进行光学性能评估。分别测量IOL居中,偏心0.3、0.5、0.7、0.9和1.1 mm,倾斜3°、5°、7°、9°和11°的调制传递函数(MTF)以及USAF 1951分辨率测试图。采用紫外可见分光光度计UV-3300测试IOL的光谱透射比。结果与A1-UV IOL相比,SN60WF对400~500 nm波长蓝光的光谱透射比明显降低,能明显减少蓝光透过。当孔径为3.0 mm时,居中位置的SN60WF和A1-UV在100 lp/mm空间频率时ISO-1角膜测量条件下MTF值分别为0.576和0.598,ISO-2角膜测量条件下MTF值分别为0.564和0.563;当孔径为4.5 mm时,ISO-1角膜测量条件下MTF值分别为0.238和0.404,ISO-2角膜测量条件下MTF值分别为0.438和0.339。在3.0 mm孔径下,100 lp/mm空间频率时ISO-1角膜测量条件下MTF值均较ISO-2角膜测量条件下升高;在ISO-1角膜测量条件下,A1-UV相比于SN60WF展现出更优越的光学质量,而在ISO-2角膜测量条件下,2种IOL的光学质量相似。在3.0 mm孔径下,偏心0.3 mm的SN60WF和A1-UV在100 lp/mm空间频率时ISO-1角膜测量条件下MTF值分别为0.414和0.571,ISO-2角膜测量条件下MTF值分别为0.438和0.512,倾斜3°的ISO-1角膜测量条件下MTF值分别为0.522和0.597,ISO-2角膜测量条件下MTF值分别为0.532和0.531,A1-UV在2种角膜测量条件下的MTF值和USAF分辨率测试图未发生显著改变。当IOL发生相同程度偏心或倾斜时,除4.5 mm孔径ISO-1角膜测量条件以外,A1-UV各空间频率的MTF值相较于SN60WF均下降。随着孔径的增大,IOL偏心或倾斜对MTF值和USAF分辨率测试图的影响更加显著。结论SN60WF IOL能有效滤过波长在400~500 nm范围内的蓝光。当2种IOL发生大于0.3 mm的偏心或大于3°的倾斜时,均会造成IOL的光学质量下降。A1-UV相较于SN60WF在体外抗偏心和倾斜性能方面具有一定优势。

MgF_(2)助剂对MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4)透明陶瓷的制备与光学性能的影响

MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4)透明陶瓷具有优异的光学性能,其制备依赖于高质量坯体的凝胶注模成型和长时间的无压预烧。本研究选择MgF_(2)为烧结助剂,并通过瞬时液相调节无压预烧的致密化过程。采用干压成型、无压预烧和热等静压烧结制备了不同尺寸的MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4)透明陶瓷样品,并系统分析了MgF_(2)对材料显微结构、光学和机械性能的影响。研究表明:MgF_(2)在~1230℃熔化形成的液相促使陶瓷的致密度与晶粒尺寸增大,后续烧结过程中残留的MgF_(2)氧化为MgO并固溶进入MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4)晶格。添加质量分数0.2%MgF_(2)的2.04 mm厚透明陶瓷样品在紫外和可见光区域具有76.5%~83.4%的直线透过率和较高的光学质量。此外,该陶瓷的特征抗弯强度为167.1 MPa,与细晶MgAl2O4透明陶瓷相近,但是前者的Weibull模数(8.81±0.29)更高。本研究为制备光学性能良好的大尺寸MgAl_(1.9)Ga_(0.1)O_(4)透明陶瓷提供了新的选择。

兼具优异光学性能和疏水疏油性能的含氟聚降冰片烯二甲酰亚胺的制备与性能

针对聚降冰片烯材料的传统热性能提高改性策略会导致光学性能大大下降的问题,文中以全氟己基碘烷、对溴苯胺和纳迪克酸酐等原料设计合成了一种侧基带有对全氟己基苯结构的降冰片烯二甲酰亚胺单体,并将其通过开环易位聚合制备了一种新型含氟降冰片烯基均聚物(PNANPF6),以及合成了侧基分别为苯(PNANP)、对甲基苯(PNANPC1)、对三氟甲基苯(PNANPF1)、对己基苯(PNANPC6)4种结构相似的均聚物作为对照,通过核磁共振波谱和红外光谱表征证明了聚合物的成功制备。结果表明,在热性能和力学性能可基本保持的前提下,PNANPF6的水/正十二烷接触角相比PNANP提高了18°/26°;在400 nm/800 nm处的透光率相比PNANP提高了36%/22%。充分证明酰亚胺、苯环和全氟己基结构的引入可协同提高降冰片烯聚合物的光学性能和疏水疏油性能。为新型多功能降冰片烯聚合物的制备提供一条新思路。

PS@SiO_(2)微球的合成及其三维光子晶体的光学性能

以乙烯基三乙氧基硅烷为硅源,通过其在碱性条件下的水解缩聚,在聚苯乙烯(PS)微球表面包覆乙烯基修饰的二氧化硅(Vi-SiO_(2))壳层制备PS@SiO_(2)微球,并通过刮涂法进一步制得PS@SiO_(2)三维光子晶体。对比了PS微球在包覆Vi-SiO_(2)前后的微观形貌、粒径和化学组成的差异,分析了PS@SiO_(2)光子晶体的形貌和光学性能。结果表明:Vi-SiO_(2)在PS微球表面形成了均匀且光滑的外壳,并且Vi-SiO_(2)的包覆对PS微球的单分散性和球形度无明显影响。由4种不同粒径的PS@SiO_(2)微球自组装的三维光子晶体都具有规则的面心立方结构,其结构色随PS@SiO_(2)微球粒径的增大发生红移,并且都具有虹彩效应。

Sb^(3+)/Bi^(3+)掺杂对Cs_(3)DyCl_(6)钙钛矿光学性能的影响

A_(2)B′BCl_(6)双钙钛矿因其极强的空气稳定性、出色的光学性能而被应用于发光材料。以Cs^(+)作为A^(+)、Dy^(3+)替代Pb^(2+)、Cl^(-)作为卤素合成新的镝基钙钛矿纳米晶体Cs_(3)DyCl_(6),以Sb^(3+)/Bi^(3+)作为激发剂掺杂,成功制备了非铅钙钛矿材料,研究了Sb^(3+)/Bi^(3+)掺杂对钙钛矿发光特性的影响。结果表明:Cs_(3)DyCl_(6)是一种具有高效激发和宽带发射特性的基质,在不添加任何激发剂的情况下就能够发出蓝绿光。在Sb^(3+)掺杂下,材料的发光向黄光方向移动,随着Sb^(3+)掺杂浓度的继续提高,发光强度开始下降,最佳掺杂比例为5%;Bi^(3+)掺杂时的Cs_(3)DyCl_(6)光学性能与Sb^(3+)掺杂下非常相似,当Bi^(3+)掺杂比例为1%时,发光强度达到最大值,Sb^(3+)/Bi^(3+)掺杂能够有效地改善Cs_(3)DyCl_(6)的光学性能。

溶液法生长大尺寸CsCu_(2)I_(3)钙钛矿单晶及其光学性能研究

近年来,铜基钙钛矿因其出色的稳定性和环境友好性在发光和闪烁等领域受到了广泛关注。然而,目前对CsCu_(2)I_(3)晶体材料的研究主要集中在0维和1维领域,这限制了人们对材料本征性质和各向异性的深入理解,也限制了其在闪烁体中的实际应用。本文通过溶液降温法开展了CsCu_(2)I_(3)体块单晶的生长工艺研究,成功得到了长度达5 mm的高质量CsCu_(2)I_(3)单晶,该晶体无色透明、棱角分明、显露面完整。XRD测试结果表明,CsCu_(2)I_(3)晶体在经过6个月后依然保持了良好的稳定性;吸收光谱显示该晶体在310 nm波段具有明显的吸收峰,计算得到其禁带宽度为3.42 eV,表明CsCu_(2)I_(3)晶体属于宽禁带半导体;发射光谱显示该晶体发射波长位于580 nm处,半峰全宽为75 nm,绘制CIE色度图得到其发光色度坐标为(0.47,0.50),位于黄光区域,属于暖白色调(色温3000 K),这与该晶体在紫外灯照射下发出黄色荧光的现象一致;CsCu_(2)I_(3)晶体的荧光寿命测得为51.6和215.5 ns。

基于CMOS相机近眼显示的关键光学性能测试系统

设计一种基于双目CMOS相机的近眼显示测试设备,在此基础上提出了主要光学参数的测量方法。根据NED光学相关原理,通过推导建模、系统设计和标定实验,实现了对NED器件光学参数的快捷、低成本测量。最终通过实验可见,本测试系统比传统系统的测量时间节省约60%,并且关键参数测试误差小于5%。

双焦点微型聚光器安装于建筑外墙的光学性能分析

建筑外墙安装的微型聚光器在高层建筑太阳能利用技术中具有巨大的应用潜力。结合太阳辐射资源和聚光器光学效率,提出了计算加权平均光学效率的数学模型,并基于该模型,研究了双焦点微型聚光器在不同安装方式下的光学性能。对4个城市全年加权平均光学效率的计算结果显示:双焦点微型聚光器安装于建筑外墙时,夏季效率最低,冬季效率最高;安装地纬度对不同安装方式下聚光器的光学性能有较大影响。此外,基于光学模拟结果,分析了安装于聚光器端部的反射膜对余弦损失的抑制作用。

解析国家标准 《动车组玻璃光学性能试验方法》

介绍动车组玻璃光学性能的重要性,以及玻璃光学性能测试方法,阐述GB/T 39798—2021《动车组玻璃光学性能试验方法》制定过程中对相关标准的选择依据,深入分析GB/T 39798—2021中光学性能的测试内容及测试方法,以便标准使用者能够更准确地理解标准技术内容。

“(K,Na)_(2)O-Al_(2)O_(3)-(Ba,Sr)O-SiO_(2)”系亚光微晶釉显微结构及光学性能分析

以“钡、锌、锶”为主要复合熔剂,在1169~1185℃烧成温度范围内制备了应用于高端陶瓷岩板产品表面装饰的“(K,Na)_(2)O-Al_(2)O_(3)-(Ba,Sr)O-SiO_(2)”系亚光微晶釉玻璃,并对样品表面的亚光微晶釉玻璃进行了XRD、SEM和EDS表征。结果表明:该亚光微晶釉玻璃表面存在数量众多且极其细小尺寸的柱状、棒状、颗粒状等多种形态的长石系晶体,晶体尺寸为10μm左右,呈现相对分散的状态,易使入射光线呈现漫反射效果。此外,发现在这些晶相周围呈现着相对均一的亮光点,这是在烧成急冷过程中局部没有析出晶粒的透明釉玻璃产生镜面反射形成的;可通过微晶釉玻璃表面的结晶度来调控产品釉面的光学性能,从而可指导项目亚光微晶陶瓷岩板产品表面的质感控制方向。

在PMMA上低温沉积TiO_(2)薄膜的光学性能及显微结构

采用直流脉冲磁控溅射的方法,在有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)上沉积了TiO_(2)薄膜。研究了氧气比例、真空度等参数对TiO_(2)薄膜的结构及光学性能的影响。借助椭圆偏振光测试仪、X射线衍射(XRD)仪、分光光度计、原子力显微镜(AFM)等表征手段,分析了薄膜的光学特性、元素组成、结晶性能、及显微结构。结果表明,随氧气比例的增加,薄膜的沉积速率降低,沉积的薄膜的粒径变大,薄膜趋于疏松;在光学性能方面表现为随氧气比例的增加,折射率递减,但可见光透过率增加,反射率谱线出现红移;根据折射率计算的薄膜堆积密度分别为0.95、0.93、0.87、0.88、0.78,与氧气比例反向变化;根据光谱计算的薄膜禁带宽度在3.12~3.14 eV之间,与氧气比例反向变化;随工作真空度的降低,薄膜的沉积速率先升后降,薄膜趋于疏松,折射率下降,根据折射率计算的薄膜堆积密度为0.96、0.95、0.90、0.89、0.88、0.88、0.87,真空度对薄膜可见光透过率具有正向影响,对薄膜的禁带宽度有反向影响,禁带宽度在3.13~3.16 eV之间;本文沉积的TiO_(2)薄膜为无定形态,氧气比例与真空度的变化对其结晶性基本无影响。

黄光发射纯Zn_(3)V_(2)O_(8)荧光粉的制备及光学性能研究

以1%BaF_(2)为助溶剂通过简单的高温固相法成功合成了黄光发射纯Zn_(3)V_(2)O_(8)荧光粉。采用X射线衍射(XRD)测定了Zn_(3)V_(2)O_(8)的纯度,通过激发/发射(PLE/PL)光谱、热猝灭光谱和荧光寿命曲线分析了其光学性质。结果表明:在360 nm激发下,Zn_(3)V_(2)O_(8)荧光粉在400~800 nm表现出较强的宽带发射,该发射归因于^(3)T_(2)→^(1)A_(1)和^(3)T_(1)→^(1)A_(1)的电子跃迁,其最佳发射波长在550 nm,发出明亮的黄光。在550 nm的监测下,Zn_(3)V_(2)O_(8)荧光粉在200~450 nm呈现宽吸收带。Zn_(3)V_(2)O_(8)荧光粉的发射衰减时间为1.67 ms,室温内量子效率高达47.09%。当温度升高到140℃时,该荧光粉的高温发射强度相比于室温发射强度的保持率为25.1%,高于其他石榴石结构的钒酸盐材料。Zn_(3)V_(2)O_(8)荧光粉作为新型白光发光二极管器件的黄光光源在低成本、可大批量生产方面具有潜在的优势。

硬式内窥镜检测仪评估硬式内窥镜光学性能的研究

目的:应用硬式内窥镜检测仪检测法和目测检测法检测评估硬式内窥镜的导光性能和成像性能,探讨硬式内窥镜检测仪检测硬式内窥镜光学性能的应用效果。方法:选取2022年5月至2023年5月北京协和医学院肿瘤医院膀胱镜手术使用的174件硬式内窥镜,分别采用目测法和检测仪法对174件硬式内窥镜进行清洗消毒后的检测。根据检测方式不同,将其分为目测组(90件)和检测仪组(84件)。对比分析两种检测硬式内窥镜导光性能和成像性能的方法,比较两种检测方法的检测效果。结果:检测仪组和目测组光通量不合格检出率分别为11.9%(10/84)和0(0/90),两组硬式内窥镜导光性能的光通量检测比较,差异有统计学意义(x^(2)=9.276,P<0.05)。硬式内窥镜成像性能检测中检测仪组和目测组的成像质量不合格检出率分别为9.5%(8/84)和1.11%(1/90),两组比较差异有统计学意义(x^(2)=6.269,P<0.05)。结论:应用硬式内窥镜检测仪可提高消毒供应中心工作人员检测硬式内窥镜光学性能的准确率,完善硬式内窥镜的质控管理,降低硬式内窥镜损耗率,延长硬式内窥镜的使用寿命,为临床提供更加安全有效的医疗器械,保障医疗安全。

沉积参数对TiO_(2)纳米薄膜的显微结构和光学性能的影响

采用直流脉冲磁控溅射的方法,在有机玻璃上沉积了纳米TiO_(2)光学薄膜。研究了沉积功率、基片温度等参数对TiO_(2)薄膜结构及光学性能的影响。借助椭圆偏振光测试仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、分光光度计、原子力显微镜(AFM)等表征手段分析了薄膜的光学特性、元素组成、结晶性能及显微结构。结果表明:随沉积功率的增加,薄膜氧含量降低,粒径减小,折射率递增,可见光波段的透过率和反射率递减;随基片温度上升,薄膜的沉积速率降低,这促进了薄膜粒子的聚集,在光学方面表现为随温度上升,折射率及可见光透过率同时增加;TiO_(2)薄膜的禁带宽度在3.12~3.16eV之间,随沉积功率增加和基片温度上升,其禁带宽度递减。