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非对称银纳米柱的光学特性及制备

非对称银纳米柱的光学特性及制备

摘要：提出了一种新颖的非对称银纳米柱结构，并采用时域有限差分（FDTD）法对其激发的表面等离子体共振（SPR）模式进行了数值模拟。通过磁控溅射和离子束刻蚀技术，成功制备了该单层非对称银纳米柱结构，并通过透射光谱分析其光学特性。实验结果表明，该结构对环境折射率变化敏感，在生化物质的现场快速检测中显示出巨大潜力。基于这一发现，进一步设计并模拟了双层非对称银纳米柱结构，确认了其对偏振光的高度敏感性。这些研究成果为开发新型生物化学传感器提供了重要的理论和实验基础。
光电 2025年08月05日
混合颗粒吸热器的综合光学性能研究与优化

混合颗粒吸热器的综合光学性能研究与优化

摘要：为降低高温吸热器太阳光反射和红外辐射散热损失，提高吸热温度和效率，设计并加工了一种石英玻璃切角拉西环颗粒。结合石英玻璃球和氮化硅球，通过分层堆叠，组建了R5B0、R4B1、R3B2、R2B3、R1B4、R0B5六种混合颗粒吸热器。采用颗粒尺度光线跟踪模型，结合实验测量验证，对混合颗粒吸热器的综合光学性能及其影响因素进行研究。结果表明，石英玻璃切角拉西环颗粒能显著降低聚集太阳光反射损失，而石英玻璃球能有效抑制红外辐射损失。R5B0的聚集太阳光反射损失较R0B5低10% 左右，而R0B5的红外发射率较R5B0低3.7%~9.7%（工作温度范围为800~2500 K）。在不同工作温度下，最高热效率对应的吸热器类型不同。在低温工作段，R5B0热效率最高，而在高温工作段（>2175 K），R0B5热效率最高。由于石英玻璃对太阳辐射吸收低，石英玻璃颗粒吸收的太阳能份额仅占3.0%~6.5%，对降低石英玻璃颗粒的工作温度、维持光学性能具有重要的现实意义。
光电 2025年08月04日
基于神经网络的多朝向LED可见光定位

基于神经网络的多朝向LED可见光定位

摘要：为改善基于传统定位算法的多朝向LED 可见光定位（MD-VLP）系统的定位性能，提出一种基于接收信号强度比率值（RSSR）的神经网络方法。此方法采用单个光电检测器（PD）接收来自同一位置的多个不同朝向的LED光强，继而将RSSR 代入人工神经网络模型来估计平面坐标。实验结果表明，所提方法在PD处于水平时平均定位误差为2.96 cm，在PD倾斜15°时平均定位误差为5.51 cm，其性能相比于基于RSSR的最小二乘法有显著提高。此外，为了验证所提方法的普适性，仿真分析了两种非朗伯辐射光源构成的多朝向LED集成灯具的定位性能，仿真结果显示，所提方法分别获得了3.70 cm和6.22 cm的平均定位误差，并支持PD适度倾斜。进一步地，设计了一款采用多朝向非朗伯辐射面状光源的VLP集成灯具，实验结果表明，所提方法在PD处于水平或适度倾斜状态时仍能有效工作。
光电 2025年08月03日
高逼真3D光场显示关键技术

高逼真3D光场显示关键技术

摘要：详细总结了高逼真3D光场显示的关键技术及其基本原理，包括光场显示系统构建、光场显示控光技术和光场显示图像编码等，并详细阐述了它们在3D 光场显示技术中的作用。为使高逼真3D光场显示技术真正地得到推广应用，必须全面考虑各种因素，包括完善显示系统的构建、控光技术的优化和编码技术的改进。希望该综述能够为3D光场显示技术的研究和发展提供有益参考。
光电 2025年07月28日
响应范围可调的倍增型有机光电探测器进展

响应范围可调的倍增型有机光电探测器进展

摘要：光谱响应范围反映了光电探测器可探测信号光的波长范围，决定了器件的适用场景和应用领域。倍增型有机光电探测器（PM-OPDs）有光谱响应范围可调特性，为其未来在不同场景中的高灵敏探测提供了关键支撑。本文通过介绍PM-OPDs 的工作机理，并分析调控器件光谱响应范围的方法，为光谱响应范围可调的PM-OPDs 的进一步研究工作提供实验依据和理论参考。首先，阐述了PM-OPDs 的工作机理，剖析光谱响应范围的重要影响因素。然后，分别介绍了宽响应和窄响应PM-OPDs 的研制方法。对于宽响应PM-OPDs，主要介绍了窄带隙材料甄选、三元策略、双层结构拓宽器件光谱响应范围的内在机制；对于窄响应PM-OPDs，以“载流子注入窄化”概念为核心，从材料甄选和器件结构两个维度分析了实现窄响应探测的方法。最后，梳理了光谱响应范围可调的PM-OPDs 的研究成果和进展，以挖掘提高器件性能更多潜在途径和方法。
光电 2025年07月25日
超灵敏快速石英增强光声传感关键技术及应用

超灵敏快速石英增强光声传感关键技术及应用

摘要：概述了近年来基于石英增强光声光谱（QEPAS）实现超灵敏快速痕量气体传感的关键技术及其应用。首先，讨论了不同类型声学腔与石英音叉（QTF）的耦合机制，以及它对提高QEPAS 系统灵敏度的影响。设计合适的声学腔可以有效地放大光声信号，从而提高传感器的检测灵敏度。其次，介绍了一种无需预先校准且响应速度更高的拍频石英增强光声光谱（BF-QEPAS）技术。重点阐述了定制QTF 的设计理论，以及结合定制音叉QEPAS 的一些技术突破。介绍了超灵敏快速石英增强光声传感在环境监测、医疗诊断、电力系统安全监测等领域的应用，并展望了未来超灵敏快速QEPAS技术在新型激发光源、微型化传感器等方面的发展趋势。
光电 2025年07月24日
热管理用氮化硅陶瓷热导率影响因素及改善途径

热管理用氮化硅陶瓷热导率影响因素及改善途径

摘要：随着电子功率器件向高电压、大电流、高功率密度发展，其在运行过程中会产生更多的热量，承受更大的热应力，这就对器件用陶瓷基板的散热性能及可靠性提出了更高的要求。传统陶瓷基板如氧化铝(热导率低)、氮化铝(力学性能差)已难以满足大功率器件要求。氮化硅陶瓷由于兼具较高的理论热导率与优异的力学性能而成为大功率器件用陶瓷基板的首选材料。但是氮化硅陶瓷的实际热导率与理论值尚存在较大差距，晶格氧含量是主要影响因素。另外，氮化硅陶瓷在制备过程中需要引入适宜的烧结助剂，由烧结助剂引入而引起氮化硅陶瓷显微结构（致密度、晶粒形貌、晶界相含量与分布及平均晶界薄膜厚度等)的变化也会影响其热导率。氮化硅陶瓷显微结构的演变又与其成型技术、烧结工艺密切相关。降低晶格氧含量，减少晶界相，获得具有由细小晶粒与大长柱状晶粒组成的双峰结构是获得高导热氮化硅陶瓷的关键。本文从氮化硅结构与热学性质入手，对晶格氧与显微结构对氮化硅陶瓷热导率的影响作用机制进行了讨论，从原料粉体、烧结助剂、烧结工艺、结构织构化4个方面对氮化硅陶瓷中晶格氧的调控作用、显微结构的演变过程及热导率的强化机理进行了阐述，对高导热氮化硅陶瓷发展现状及面临的挑战进行了探讨，最后对高导热氮化硅陶瓷未来发展前景进行了展望。
光电 2025年07月23日
面向6G的低时延高可靠边缘计算架构

面向6G的低时延高可靠边缘计算架构

摘要：移动边缘计算（MEC）是6G移动通信网络中连通通信与服务、实现万物智联的支撑技术。针对MEC系统的计算时延优化，提出横向多主机架构；为优化MEC系统的传输时延及解决多主机并行计算的掉队者问题，提出多连接主从多主机架构。以上均设计了完整的信令流。针对MEC系统的性能评估，搭建了基于开源库的多主机MEC仿真平台。实验表明，提出的横向多主机MEC架构可有效提高计算时延性能；提出的多连接主从多主机MEC架构有效缓解掉队者问题，提高传输时延性能；搭建的MEC仿真平台能够有效评估多主机架构的关键性能指标。
光电 2025年07月21日
基于液态金属对流的电子设备冷却研究进展

基于液态金属对流的电子设备冷却研究进展

摘要：受益于液态金属优异的导热和流动性能，液态金属对流冷却为电子器件和设备的高热流密度热管理难题提供了新的解决方案。介绍了液态金属对流的传热和流动特性，相比于传统工质，液态金属的高热导率使得对流的总体热阻更低，因此产生更好的传热效果。总结了基于液态金属对流的驱动技术、复合式冷却技术和强化冷却技术的相关研究进展，简述了液态金属对流在电子设备冷却领域的应用现状，并展望了液态金属对流冷却的发展前景。
光电 2025年07月17日
印刷薄膜晶体管材料与器件技术研究进展

印刷薄膜晶体管材料与器件技术研究进展

摘要：聚焦溶液印刷工艺制备薄膜晶体管（TFT）技术，综述了近年来印刷TFT 材料与器件研究成果。TFT 是平板显示器件的核心共有技术，决定了平板显示器的显示效果与显示质量。从TFT 器件中的材料及工艺出发，分别介绍可印刷的导电材料、半导体材料和绝缘层材料，以及印刷制备TFT 技术的发展现状。要实现印刷TFT 技术的商业应用，还面临着诸如可印刷的高性能墨水材料开发、高均匀性薄膜印刷沉积工艺、较低的接触电阻、印刷TFT 集成制备技术，以及如何实现印刷TFT 在偏压、光辐照、温度等条件下的长期稳定性等问题。提出了随着新材料的进一步开发和印刷技术的发展，印刷技术将为实现低成本制造TFT 提供一条有前景的途径。
光电 2025年07月15日