摘要：量子点白光LED中的量子点在工作温度过高时会发生热淬灭。为了降低量子点白光LED的工作温度,本文提出了一种新型的LED封装方式,即在量子点所在的发光层中加入内嵌式导热支架,从而增强发光层的散热能力。针对本文设计的内嵌导热支架的量子点白光LED(量子点薄膜支架白光LED),分别应用热学数值模拟和光学数值模拟进行了热学性能和光学性能的评估。热学模拟结果表明量子点薄膜支架白光LED的最大工作温度比传统的量子点白光LED的最大工作温度约降低50℃;光学模拟表明该新型封装结构对LED的空间光度分布的影响较小。本文将内嵌式导热支架应用于量子点白光LED中,极大地降低了LED的最大工作温度,并基本保持了其优良的空间光度分布。

摘要：光片荧光显微镜具有光毒性低和3D成像容易等特点,逐渐成为生物医学领域的关键设备。运用ZEMAX设计了一款光片荧光大数值孔径显微镜物镜,该物镜具有针对常用荧光波长(460nm/509nm/590nm/620nm)成像优化﹑引入光阑结构来使物镜景深可调等特点,从而能提高对光片厚度的适应性,减少杂散光干扰,增加系统信噪比。系统末端设计了微透镜阵列,参考CMOS传感器像素尺寸调节,提高了系统能量利用率。物镜总长小于45mm,数值孔径为0.7,放大倍率为40x,工作距离为0.4mm,性能指标均满足国家标准。

摘要：超薄锂金属(≤50μm)是下一代高比能锂金属电池负极选择。然而纯锂质软、易脆,机械加工性较差,导致超薄锂箔的制备工艺复杂、成本高昂;此外相比于较厚的锂金属负极,超薄锂金属负极常呈现更差的电化学循环性能。本文提出一种“自下而上”的策略制备10~50μm厚度可控的超薄还原氧化石墨烯/锂金属(rGO/Li)复合箔材,其结构由大量无序随机的rGO片层非平行排列并均匀分散在锂金属内。首先将还原氧化石墨烯(rGO)粉片与熔融锂金属在200℃下搅拌复合,获得微米级的还原氧化石墨烯/锂复合粉片,之后将复合粉片作为原材料进一步通过反复辊压制备出结构均匀、超薄的复合箔材,该方法具有一定的规模化潜力。不同于其他所报道的rGO层状薄膜结构,在复合箔材中rGO片层随机无序分散形成三维网络,有利于实现锂的均匀沉积/剥离。所制50μm超薄无序结构rGO/Li复合箔材负极在对称电池中以1 mA cm^(-2)、1 mAh cm^(-2)条件在醚基电解液中可稳定循环1600 h以上,在与硫化聚丙烯腈(SPAN)正极组配全电池以0.2 C倍率循环220次后比容量高达~675 mAh g^(-1),优于使用同厚度纯锂负极的电池。

摘要：纯相位迭代全息图可以用来设计空间光滤波器。由于介质与空气存在折射率差,空间光在经过全息干板时,会产生相位变化。文章以每个像素光刻胶的高度调制相位,设计出了2.5D灰度全息空间光滤波器。文章还利用电子束光刻机进行灰度曝光,制备不同高度的光刻胶,通过干法刻蚀将图案刻蚀到硅片上。对电子束曝光工艺、显影参数、刻蚀工艺等进行了优化,制备出了高衍射效率空间光滤波器,并进行了表征。

摘要：为了探究中厚板铝合金光纤激光切割工艺特性,开展了光纤激光切割8mm厚AA2219铝合金工艺实验,系统研究了激光功率、切割速度、离焦量和辅助气压等工艺参数对切缝质量的影响。以根部挂渣高度和切缝下部分倾斜条纹区域所占板厚比例来表征切缝质量。实验结果表明,激光功率和辅助气压是影响切缝质量的最主要的工艺参数,当激光功率增大至5.4kW、辅助气压取值范围增大至1100～1500kPa时,切缝挂渣量最少。最后,为了进一步提高中厚度铝合金激光切割质量,根据空气动力学原理,利用流体力学模拟设计并制作了简易Laval喷嘴,采用该喷嘴进行实验发现,切缝表面倾斜条纹区域范围从0.5降至0.14,而挂渣高度变化较小。

摘要：全天时星敏感器作为星敏感器的一个发展分支,在飞机、热气球等近空间载体定姿定位方面有较好的应用前景,是GPS拒止条件下的可用导航手段。大视场全天时星敏感器相较于小视场全天时星敏感器在高精度轻小型化定姿定位方面具有较大的优势,针对近空间高度大视场全天时测星对光学系统的需求,对光学系统工作波长的选取进行了分析,利用消色差和消热差设计,实现了一种能够适应高低温环境的大视场、大相对孔径的透射式光学系统,并对像质进行了分析评价。系统工作波长为0.9~1.7μm,F/#为1.4,焦距为70 mm,视场为18°,结构总长为105 mm。试验结果表明,该光学系统具有良好的像质,能够满足大视场星敏感器白天测星要求。

摘要：利用有限时域差分方法设计并优化了由二氧化硅和氮化硅组成的双层和三层减反射膜,在1550nm波长附近实现减反射效果。采用等离子增强化学气相沉积高质量的二氧化硅和氮化硅薄膜,制备了氧化硅、氮化硅双层减反射膜,同时制备了氮化硅、氧化硅、氮化硅三层减反射膜。测量了两种减反射膜的减反射效果,双层减反射膜的反射率可以达到0.18%以下,三层减反射膜比双层减反射膜具有更大的带宽。

摘要：为了提升铒镱共掺光纤的抗辐照性能,以适用于远距离太空通信应用,采用改进的化学气相沉积(MCVD)方法制备了抗辐照铒镱共掺光纤。在常温下使用Co60辐射源对自研铒镱共掺光纤进行剂量为300 Gy和1000 Gy、平均剂量率为0.2 Gy/s的辐照。在940 nm和1550 nm处,该光纤在300 Gy辐照剂量下的辐致吸收(RIA)分别为0.10 dB/m和0.19 dB/m,在1000 Gy辐照剂量下的RIA分别为0.46 dB/m和0.37 dB/m。搭建了铒镱共掺光纤放大器(EYDFA)进行增益测试,采用输入功率为40 mW的1550 nm信号与940 nm的泵浦源,泵浦功率为7.3 W时其辐致增益变化(RIGV)分别为0.2 dB(300 Gy)和0.7 dB(1000 Gy)。

摘要：搭建了基于声光调Q种子源的主振荡高功率放大(MOPA)系统。采用自主设计和制备的大模场双包层(100μm/400μm)有源光纤,通过两级放大,在重复频率为60 kHz、脉冲宽度为150 ns的条件下实现了平均功率为1000 W的脉冲输出,斜率效率为72.5%,光谱显示无剩余泵浦光和寄生振荡,同时没有受激拉曼散射效应。此时的脉冲宽度展宽到260 ns,单脉冲能量为16.7 mJ。这是采用国产光纤实现脉冲激光器平均功率突破1000 W的首次报道。

摘要：为了对电力场所SF_6气体浓度进行有效监测,采用光声光谱气体检测技术,基于波长可调谐CO_2激光器,设计了一套大气环境下的SF_6痕量气体检测系统,并提出一种差分光声光谱技术以提升光声系统的检测灵敏度。结果表明,所设计的SF_6气体检测光声系统的共振中心频率为1066Hz,品质因数为32.04,光声池常数为89.74Pa·m·W^(-1);利用单谱线光声法,在激光谱线10P12处检测SF_6气体的灵敏度为0.06×10^(-6)(体积分数);采用差分光声光谱气体技术后,在激光谱线10P12和10P16处3W强度调制光的照射下,光声系统的灵敏度提升到0.02×10^(-6)(体积分数)。差分光声光谱技术能有效降低噪声影响,提升光声检测系统的灵敏度,具有一定的实用价值。