摘要：本文演示了紧凑的绿色和近红外双色连续波激光光源,其发射波长分别为516 nm和775 nm。设计并制造了级联的周期性极化掺镁铌酸锂晶体,用于同时转换通信波长的二次谐波(SHG)和三次谐波(THG),可以在相同温度下获得绿色和近红外激光的输出。通过建立一个单程激光测量系统,在2 W泵浦功率下获得516 nm的0.15 mW绿光和775 nm的1.19 mW的光,晶体温度控制在30.8℃。实验结果将为单激光器泵浦的紧凑型双波长共线激光器提供重要的案例。

摘要：发展高效、绿色且节能的物质分离与纯化技术具有重要意义,气体分离更是在工业、能源、医疗及科技等领域有着广泛的应用.传统的聚合物膜在实现高效气体分离方面还面临许多挑战,新型分离膜材料的开发是当前研究热点和难点.金属-有机框架(Metal-OrganicFrameworks,MOFs)材料作为一种新兴多孔配位聚合物,由于其具有独特可设计的拓扑结构以及可调节的功能而受到科学家们的广泛关注.为了克服粉体或块体MOFs很难被高效用于气体分离的难题,开发可用于分离的MOFs膜材料是一项具有重要意义且具有挑战性的任务.HKUST-1作为一种代表性的MOFs材料,由于其结构稳定且原料经济并具有多级孔径的结构,常被用作制备成膜材料用于气体分离的研究和实际应用.总结了近十年HKUST-1膜的制备方法及其气体分离性能的研究进展,并对这个方向的研究提出了自己的看法和展望.

摘要：逃逸布线是印刷电路板设计的一个重要组成部分。针对并行逃逸布线的方法用于较大规模电路板布线时速度慢且结果不够好的问题,该文提出一种结合改进A^(*)算法与拆线重布的有序逃逸布线方法。首先,通过代价预估函数确定引脚的布线顺序,使用改进A^(*)算法初始化有序逃逸布线。接着,优化同长度布线路径,调整拥挤区域布线路径。最后,使用A^(*)算法和广度优先搜索进行拆线重布。实验结果表明,该方法对给出的所有测试用例都实现了100%的逃逸,得到有序逃逸路径的可行解非常接近最优解,CPU时间比布尔可满足性问题(SAT)算法与最小费用多商品流(MMCF)算法平均减少分别约为95.6%,97.8%,总体线长也接近最优。提出的方法能够明显减少寻找可行解的时间,提高布线质量。

摘要：热电堆红外探测器主要是由热电偶为基本单元所构成的一种探测器件,因其原理简单、工作时不需要冷却设备等优势已被广泛应用在生产生活的各个方面.然而,传统热电堆器件所选用材料的吸收率通常处在较低水平,并且大部分与微加工工艺不兼容.在此,本文设计提出了一种带有垂直石墨烯(vertical graphene,VG)的金属热电堆红外探测器.通过等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)生长VG并将其保留在器件的热结处,从而实现热电堆红外探测器的宽带和高响应特性.这种复合结构的探测器在波长792 nm的情况下,室温响应率最高可达1.53 V/W,与没有VG的热电堆红外探测器相比,前后响应结果可增加28倍左右,响应时间缩短至0.8 ms左右.该制备过程与微加工工艺相兼容,同时整体提升了器件性能,并适合于大规模生产.此外,利用表面等离激元共振的原理将VG与金属纳米颗粒相互结合,发现在前后同等条件下材料的光吸收有明显的增强,所产生的热电势响应最高可增6倍.以上结果表明,VG在多种应用中具有巨大的潜力,包括光电检测、微发电装置等,该技术为制备高性能热电堆红外探测器和其他传感器件提供了一种新的途径.

摘要：荧光微晶玻璃是一类由晶相和非晶相构成的光功能复合材料。低温共烧法为该类复合材料的有序-无序结构调控提供了有效的技术途径,使得"自下而上"的"按需设计"成为可能。本文概述了低温共烧法制备荧光微晶玻璃的材料体系;重点介绍了结构调控、构效关系研究、性能优化方法的最新进展;列举了在先进光电器件中的最新应用情况;并探讨了未来可能的发展方向,包括新型材料体系研发、界面化学键合作用和离子扩散微观机理、光学模拟和仿真技术、新应用探索等。

摘要：本文设计了一种梯形的周期极化掺镁铌酸锂(PPMgLN)波导,并通过在传播方向上引入温度梯度来拓宽其倍频(SHG)过程的泵浦光源可接收带宽。通过有限差分的光束传输法,计算波导的有效折射率,并进行波导尺寸的设计。结果表明,通过改变梯形波导不同位置的温度,使其形成一个温度梯度,可拓宽泵浦光源的波长可接收带宽。本文所设计的PPMgLN波导最大泵浦光源可接收带宽为C波段,即1 530~1 565 nm,该波导可倍频C波段,得到输出波段带宽为765~782.5 nm,温度调谐范围为30~150℃。

摘要：超长有机室温磷光材料(UORTP)由于其独特的长寿命、丰富的激发态等优点,在成像、防伪、信息加密等领域受到了越来越多的关注.具有UORTP的聚合物材料则因其可加工性、透明度和柔韧性等特性渐渐走入人们的视野.本工作利用苯二甲酸衍生物作为磷光体,通过酰胺键将苯二甲酸分子修饰在聚乙烯亚胺分子链上,合成了一系列具有超长有机室温磷光性能的聚合物.密度泛函理论(DFT)计算证明苯二甲酸和聚乙烯亚胺之间存在能量转移效应,阐释了长寿命磷光的产生途径.同时,通过调控磷光小分子的含量,这些聚合物可获得达1.51s的超长寿命和6s可见余辉.这是因为随着磷光分子含量的增加,逐渐增强的分子内氢键构建的刚性环境限制了其非辐射跃迁.基于材料磷光强度随温度变化的特性,进一步开发了其在温度传感领域的应用.这项工作为设计具有长寿命室温磷光和可调余辉的智能发光聚合物提供了一种新的方法.

摘要：基于视频的点云压缩(Video based point cloud compression, V-PCC)为压缩动态点云提供了高效的解决方案,但V-PCC从三维到二维的投影使得三维帧间运动的相关性被破坏,降低了帧间编码性能.针对这一问题,提出一种基于V-PCC改进的自适应分割的视频点云多模式帧间编码方法,并依此设计了一种新型动态点云帧间编码框架.首先,为实现更精准的块预测,提出区域自适应分割的块匹配方法以寻找最佳匹配块;其次,为进一步提高帧间编码性能,提出基于联合属性率失真优化(Rate distortion optimization, RDO)的多模式帧间编码方法,以更好地提高预测精度和降低码率消耗.实验结果表明,提出的改进算法相较于V-PCC实现了-22.57%的BD-BR (Bjontegaard delta bit rate)增益.该算法特别适用于视频监控和视频会议等帧间变化不大的动态点云场景.

摘要：高效视频编码标准(HEVC/H.265)是目前国际市场上广泛采用的视频编码标准。基于上下文自适应二进制算术编码(CABAC)作为HEVC熵编码的核心编码方式,通过建立更加精准的概率模型,提高了算术编码的压缩效率。此外,HEVC定义了更多种类的语法元素并建立更复杂的编码结构,进一步减少信息冗余,从而降低了码率。然而,语法元素作为CABAC的输入,其预处理过程的高复杂性,增加了硬件并行难度,导致熵编码硬件的吞吐率难以提高,成为HEVC编码器实现更高分辨率实时编码的瓶颈之一。为了进一步加快熵编码模块的速度,本文设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高吞吐量CABAC熵编码架构。该架构提出的预头信息编码、上下文模型初始化和编码单元(CU)结构优化策略,可以加快语法元素的产生,以供自适应二进制算术编码器使用;通过高效的残差编码架构和部分上下文索引流水计算方案,在保持高吞吐量的同时,可以减少由复杂计算带来的路径延迟,提高工作频率。本设计使用90 nm标准单元库进行综合,共使用了2.099×10^(4)个逻辑门数,工作频率可以达到200 MHz。本文对HEVC官方提供的视频序列进行仿真测试,统计了在不同量化参数(QP)下编码1个编码树单元(CTU)所需要的时间,实验统计数据表明,本文设计使得编码1个CTU的时间平均节省了38.2%。

摘要：针对盲图像去模糊过程中主结构不准确和边缘不清晰问题,提出了一种结构稀疏通道先验(SSCP)盲图像去模糊方法。SSCP表示模糊图像比清晰图像具有更少结构稀疏通道的先验方法。利用SSCP的性能特性,将其作为新的正则化项引入经典去模糊模型,构建盲去模糊新模型,实现对模糊核的准确估计。通过坐标下降法,交替优化求解潜像与模糊核变量。最后,通过反卷积得到去模糊的清晰复原图像,在基准数据集和自然状态模糊图像上开展主观和客观对比实验,并进行人脸和低亮度真实模糊图像的应用拓展实验。实验结果表明,提出的方法在模糊去除、结构恢复、边缘保留和视觉效果方面的性能比经典去模糊方法平均提高了1.72%,通过该方法设计出的计算装置能够实现机器视觉领域中模糊图像的高精度清晰化处理。