光控仿生液晶弹性体软执行器

随着自然界的不断进化,许多生物都表现出了适应环境的独特行为,为研究人员开发适应环境的智能材料和仿生软执行器提供了灵感。液晶弹性体(Liquid Crystal Elastomers,LCEs)软执行器作为智能软机器人的代表性执行元件,具有液晶各向异性和橡胶软弹性,在外部环境刺激下能够实现可逆、复杂的形状变化和运动能力。基于光驱动的LCEs执行器具备多种优势,包括强大的远程控制能力、迅速的响应时间以及高效的能量积累和释放机制。本文介绍了光控仿生LCEs软执行器中的LCEs形状变化响应机制及其性能,并展望了基于仿生设计的光控LCEs软执行器在智能机器人领域的应用前景。

掺Pr^(3+)固体激光器研究进展概述

可见光激光器在激光彩色显示、激光医疗、量子信息、光通讯等领域有着十分重要的作用。三价镨离子(Pr^(3+))因在可见光波段存在丰富的激光能级跃迁而备受人们关注。特别是近年来,激光二极管(LD)、光泵浦半导体激光器(OPSL)等商业化泵浦源的出现,更是使得掺Pr^(3+)固体激光器的研究得到了长足的发展。本文按照掺Pr^(3+)固体激光器连续、脉冲和单纵模三种输出类型,介绍了每种输出类型在特定波段处的典型工作,以时间为主线对掺Pr^(3+)固体激光器的研究历程与现状进行了概述,以及对未来掺Pr^(3+)固体激光器的研究做了展望。

自分裂GaN基垂直结构LED研究

为了解决感应耦合等离子体刻蚀和衬底切割对发光二极管芯片造成损伤的问题,提高器件的成品率,提出了一种新的制备氮化镓基垂直结构发光二极管的工艺方法,成功制备出了无需衬底切割的自分裂垂直结构发光二极管.制备过程中使用化学机械抛光来代替感应耦合等离子体刻蚀对n型氮化镓进行减薄,避免了感应耦合等离子体刻蚀对器件侧壁和有源区造成的损伤;通过临时衬底转移技术解决了衬底切割的问题,无需衬底切割即可得到单个发光二极管芯片.与传统结构正装发光二极管相比,300μm×300μm的自分裂垂直结构发光二极管的电学特性得到大幅度改善,电流为20 mA下的正向电压从3.17 V降到2.88 V,降低了9%;饱和电流从240 mA提高到280 mA,提高了17%.研究了电极形状对器件性能的影响,将电极形状由圆盘形改为环形,500μm×500μm的自分裂垂直结构发光二极管的饱和电流从450 mA提高到490 mA,提高了9%,通过优化电极结构有望进一步改善芯片性能.

复合二维材料GO-MoS_2锁模掺铒光纤激光器

为了提升MoS_2可饱和吸收体在脉冲激光器中的稳定性和工作性能,本论文采用氧化石墨烯(GO)作为胶体表面活性剂,通过LPE的方法剥离出少层MoS_2,并进一步开展了少层GO-MoS2用于掺铒光纤激光器(EDFL)锁模的实验研究。在实验中获得了中心波长为1558 nm,重复频率为7.86 MHz,脉宽为1.9 ps的稳定锁模脉冲激光。当泵浦功率为60.5 mW时,输出功率为0.48 mW,脉冲峰值功率为32.1 W。研究证明,采用这种方法制备的新型复合二维材料有利于保持少层MoS_2的稳定性,并且能提高MoS_2可饱和吸收体的损伤阈值,以获取更大脉冲能量的超快激光。