摘要：近年来,随着柔性和可穿戴电子设备的发展,人们对可拉伸设备的需求不断提升,促进了可拉伸电子器件的快速发展.可拉伸显示器在可拉伸电子设备中起到信息传递和人机交互的作用,是可拉伸电子设备的重要组成部分.可拉伸发光器件作为可拉伸显示器的核心组成部分之一,受到广泛关注.随着材料、工艺和器件结构设计的不断发展与进步,可拉伸发光器件的研究得到快速发展,多种策略被开发出来用于实现器件的拉伸性,且器件性能显著提高.其中,基于褶皱结构的可拉伸有机电致发光器件因其优异的光电性能和机械拉伸性而在可穿戴电子设备、电子皮肤、智能服装等领域展现出较大的应用潜力,成为制备可拉伸显示器的候选器件之一.本文对基于褶皱结构可拉伸有机电致发光器件的研究进展进行综述,首先介绍了褶皱结构的形成机制及相关的理论,然后对褶皱结构型可拉伸有机电致发光器件按照拉伸维度和褶皱有序性进行分类,总结了不同类型器件的设计思路、制造方案和器件性能特点.最后,简要讨论了褶皱结构可拉伸有机电致发光器件存在的一些挑战及对未来的展望.

摘要：飞秒激光直写玻璃波导是快速制备三维集成光子芯片的一种重要手段,波导有效折射率的准确测量对于设计光子器件意义重大。设计并制备了一种断臂马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构对玻璃波导有效折射率进行原位精密测量。激光在断线区域和波导内的有效折射率不同,在传输相同长度下产生一定的相位差,最终导致不同的干涉结果。对断臂MZI结构的相位干涉结果进行处理,得到激光直写玻璃波导的有效折射率为1.504+7.7×10^(−4)。利用RSOFT软件光束传播算法对器件进行模拟仿真,仿真结果与实验吻合良好。该精确测量玻璃波导有效折射率的方法对于提升光子芯片设计与制造能力具有重要意义。

摘要：基于岛-桥结构的可拉伸发光器件阵列是当前实现可拉伸显示器的重要方案之一,受到广泛关注。本文汇总了过去十几年中关于岛-桥结构可拉伸发光器件阵列的相关研究内容,对各个器件的性能和特点进行综述。围绕器件的拉伸性、机械稳定性和显示质量等核心问题,重点介绍了发光单元之间可拉伸导线(互连桥)的形状设计与材料选择方案,并对已报道的高像素密度集成策略、阵列拉伸应变分布优化策略和阵列像素密度因拉伸度增大而降低问题的解决方案进行了总结。目前,基于岛-桥结构的可拉伸发光显示阵列研究还处于初级阶段,器件的设计、制备和实现高性能还面临许多挑战,本综述旨在通过对当前研究的总结,为推动可拉伸显示器的发展做出一些贡献。

摘要：脂滴是一种重要的细胞器,与细胞中多种生理活动密切相关。为了观察脂滴并研究其多种多样的功能,共聚焦荧光成像技术是最有力的工具之一。然而,细胞脂滴荧光成像所需的具有高荧光亮度和高标记选择性的脂滴荧光探针却十分有限,这严重限制了脂滴的深入研究。研制了一种具有荧光开关特性的喹啉衍生物脂滴荧光探针(Lipi-QL)。该探针因其敏感的极性淬灭荧光特性,展现出了很高的脂滴标记选择性。Lipi-QL能靶向脂滴是因为其脂溶性,进入脂滴后,荧光增强是脂滴内的较低极性引起的。给受体型分子结构还赋予了该探针高的荧光亮度以及大的斯托克斯位移。将该探针用于细胞脂滴共聚焦荧光成像,在不同浓度下都实现了显著优于脂滴商用探针BODIPY 493/503的标记选择性。此外,使用该荧光探针实现了固定细胞的三维共聚焦成像和活细胞的四色共聚焦成像。该荧光探针的研制一方面为脂滴生理功能的研究提供了强有力的工具,另一方面也为新型高标记选择性荧光探针的设计提供了新的思路。

摘要：有机太阳能电池因为其重量轻、可柔性加工、容易与可穿戴设备以及室内光伏设备相集成等优点,受到科学界和工业界的关注,近年来效率逐步突破,已经超过19%.除了设计具有高效率的有机分子,制备高质量的双连续体异质结结构、得到理想的有机共混形貌,也是提升有机太阳能电池效率的有效手段.在实验室制备中,科学家们通常通过添加剂、热退火、溶剂工程等方法改善有机共混层形貌.但当太阳能电池与量产涂布相结合时,由于结晶动力学的差异,有机共混层给、受体之间的结晶平衡与质量通常难以控制,导致有机太阳能电池有机共混层形貌不理想、光电转换效率下降[1~3].

摘要：腔面光学薄膜是光纤光栅外腔激光器(ECL)的关键结构,平面波方法(PWM)被广泛应用于腔面光学薄膜的设计,然而该设计在ECL中的实际应用效果往往并不理想。本文在使用PWM方法时通过时域有限差分法分析其中的原因,并考虑腔面尺寸和结构影响。仿真结果显示,PWM设计存在反射率差和反射曲线偏移等问题,实际的反射特性显著偏离设计值。因此本文重点优化了薄膜设计,并采用磁控溅射工艺镀膜。测量结果显示,优化后增透膜的反射率降低了30%,高反膜反射率增至96%以上,所制备的ECL的光纤输出功率超过650 mW。本文研究结果为ECL和其他半导体光电子器件的腔面光学薄膜研制提供了参考。

摘要：为了加快气体吸收光谱分析算法的求解速度、重构算法的硬件逻辑,采用现场可编程门阵列(FPGA)器件,结合波长调制光谱技术,研制了一种硬件可重构波长调制甲烷传感器。根据应用功能需求,可在硬件层面重构逻辑电路,从而更新系统工作模式和探测参数。采用流水线技术,对光谱分析算法进行了硬件加速,光谱分析部分的输入与输出之间的时间延迟仅为4.05 ms。实验分析了该传感器在连续、间歇两种工作状态下的波形与电流,证明了该系统工作模式的可重构特性,也证实了采用间歇式工作降低激光气体传感器功耗的可行性。采用正弦信号对FPGA算法部分的功能进行了测试,结果表明,测得的信号幅值与输入信号幅值的线性度达到了99.99%。采用中心波长为2334 nm的分布式反馈激光器作为光源、光程为25 m的赫里奥特气室作为气体吸收池,开展了甲烷检测实验。传感器的线性度为99.97%,响应时间约为4.9 s。艾伦方差结果表明,当积分时间为0.5 s时,传感器的检测下限为7.8×10^(-6)。开展的甲烷泄露实验证实了该传感器的现场应用能力。设计的FPGA算法,通过硬件编程,可实现传感器工作模式与参数的灵活重构,在激光气体传感领域具有较好的片上集成应用前景。

摘要：高功率下光束质量恶化问题制约着锥形激光器的发展,基于腔面光学薄膜,研究了腔面反射对光束质量的影响。建立了不包含抗反射结构的物理模型,采用锥形激光器的电光模型进行仿真,分析了不同腔面反射率下器件的光场分布。结果表明,在传统锥形激光器中,存在强烈的光泵、光束成丝、自聚焦和空间烧孔效应,来自腔面的剩余反射引发了上述非线性效应,最终影响光束质量。前腔面反射在此过程中起着关键作用,后腔面同样对光束质量有较大影响。通过优化腔面反射率,提出了两种优化路径,部分设计的光束质量因子小于2,实现了高光束质量。研究结果为锥形激光器的设计提供了参考。

摘要：单片集成式主振荡功率放大器(MOPA)具有体积小、功率大、光束质量高等优势,通过集成布拉格光栅,还能够实现窄线宽和动态单模,在倍频、泵浦、光通信和传感等领域具有重要应用价值,是近年来半导体光电子器件的研究热点。本文梳理了单片集成式MOPA的主流结构,包括锥形、脊型、布拉格光栅型和三段式MOPA,以各自的工作原理和性能特征为出发点,介绍其主要的研究方向,并结合它们各自面临的问题介绍最新的发展趋势。针对单片集成式MOPA中普遍存在的高功率下光束质量退化的问题,梳理了近年在外延层结构、腔面光学薄膜和电极设置等方面的优化设计,重点总结了单片集成式MOPA在提高光束质量及高功率、容线宽及高亮度方面的重要进展。围绕不同领域的应用需求,整理了具备高功率、窄线宽、高光束质量和高亮度等性能特征的单片集成式MOPA的研究进展,最后展望了单片集成式MOPA的发展趋势。

摘要：光电振荡器(OEO)作为微波信号源是微波光子学领域的研究热点,提出并理论分析了一种基于受激布里渊散射(SBS)效应和载波相移单边带调制的频率和相位均可调谐的五倍频OEO。在该结构中,利用级联调制器结构产生5个功率相等、频率间隔相同的光作为泵浦光,并通过布里渊增益损耗补偿原理得到五倍频OEO。利用布里渊波长依赖特性得到了频率可调谐的微波信号,通过调节双平行马赫曾德尔调制器实现了输出微波信号的相位可调谐。所设计的OEO可以输出高频率微波信号,频率调谐范围为44.00~47.25 GHz,并在频率可调谐的基础上实现了0°~360°的相位可调谐。