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光子学报 2014年第4期43卷 62-66页

作者：桂坤郑继红王雅楠张梦华王康妮唐子辰卜婷上海理工大学光电信息与计算机工程学院教育部光学仪器与系统工程研究中心上海市现代光学系统重点实验室上海200093

介绍了一种基于聚合物分散液晶材料的连续调焦电控透镜.在聚合物分散液晶盒的上表面电极上刻蚀圆孔,形成一个非对称电极,在液晶盒上下极板之间,诱发一个非均匀电场,从而引起聚合物分散液晶材料的折射率非均匀分布,形成电控变焦透镜.阐... 详细信息

介绍了一种基于聚合物分散液晶材料的连续调焦电控透镜.在聚合物分散液晶盒的上表面电极上刻蚀圆孔,形成一个非对称电极,在液晶盒上下极板之间,诱发一个非均匀电场,从而引起聚合物分散液晶材料的折射率非均匀分布,形成电控变焦透镜.阐述了聚合物分散液晶可调焦透镜的基本原理,分析了透镜孔径对聚合物分散液晶透镜焦距的影响,在直径3mm和6mm的圆孔条件下,分别测量了透镜焦距随电压的变化关系.结果表明:电压从50V加到170V的过程中,透镜焦距逐渐减短,刻蚀3mm圆孔的聚合物分散液晶盒焦距从1.361 63m到0.429 21m,刻蚀6mm圆孔的聚合物分散液晶盒焦距从1.769 92m到0.548 43m.

关键词：光学材料透镜液晶聚合物聚合物分散液晶连续变焦电控透镜非对称电极

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荧光共焦并行探测显微成像系统设计及实验

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光子学报 2015年第8期44卷 100-104页

作者：王青青郑继红桂坤王康妮李道萍王雅楠高正上海理工大学光电信息与计算机工程学院教育部光学仪器与系统工程研究中心上海市现代光学系统重点实验室上海200093

将数字微镜器件加入到荧光显微成像系统中,代替传统共焦显微系统中的照明针孔,利用其调制特性,通过在数字微镜器件上加载不同图片,实现对光束的分割.对马铃薯细胞分别进行四通道、六通道、九通道的荧光细胞探测,同时采用平面反射镜作为... 详细信息

将数字微镜器件加入到荧光显微成像系统中,代替传统共焦显微系统中的照明针孔,利用其调制特性,通过在数字微镜器件上加载不同图片,实现对光束的分割.对马铃薯细胞分别进行四通道、六通道、九通道的荧光细胞探测,同时采用平面反射镜作为样品,测试得到系统的深度响应曲线,分析了系统的分辨率.实验结果表明,数字微镜器件的加入实现了从点对点共焦成像变为多点并行共焦显微成像,提高了显微成像的探测速度,同时具有较高的分辨率.

关键词：显微系统共焦数字微镜器件荧光细胞并行探测成像深度响应

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二维聚合物分散液晶光子晶体的制备与研究

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光电子．激光 2014年第5期25卷 908-912页

作者：郭彩虹郑继红张梦华王康妮上海理工大学光电信息与计算机工程学院、教育部光学仪器与系统工程研究中心、上海市现代光学系统重点实验室上海200093

为了改善现有聚合物分散液晶(PDLC)光子晶体(PC)的制备方法和电光特性,利用532nm激光干涉条纹引发聚合物和液晶的混合物相分离,采用全息两次不等时曝光的方法,即第1次曝光完成后,将样品沿基板中心法线旋转60°进行第2次曝光,制备得... 详细信息

为了改善现有聚合物分散液晶(PDLC)光子晶体(PC)的制备方法和电光特性,利用532nm激光干涉条纹引发聚合物和液晶的混合物相分离,采用全息两次不等时曝光的方法,即第1次曝光完成后,将样品沿基板中心法线旋转60°进行第2次曝光,制备得到电可调谐的二维三角格子的PDLC-PC。实验结果表明,两次曝光的时间对聚合物和液晶的相分离程度影响很大,用偏光显微镜观察优化条件下制备得的二维PDLC-PC发现,聚合物和液晶在二维空间上呈规则的三角格子周期性分布。用波长为633nm的He-Ne激光器探测得到在未施加电压时不同晶格常数的PDLC-PC的衍射图样,并根据一级衍射的电光变化曲线,可以看到,其衍射效率可以利用电场进行有效的调节。

关键词：信息光学聚合物分散液晶(PDLC) 光子晶体(PC) 衍射

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一种双面周期开槽型可调太赫兹带通滤波器

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光子学报 2015年第3期44卷 53-57页

作者：袁明辉赵堤上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海市现代光学系统重点实验室教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093

为实现低成本高效率的可调太赫兹带通滤波器,采用太赫兹时域波谱系统实验研究了一种在薄铝片上制作的中心开通槽两边双面对称周期性开浅槽的结构.实验结果表明由于双面耦合伪表面等离子体激元的增强透射效应,该滤波器垂直入射时在0.33TH... 详细信息

为实现低成本高效率的可调太赫兹带通滤波器,采用太赫兹时域波谱系统实验研究了一种在薄铝片上制作的中心开通槽两边双面对称周期性开浅槽的结构.实验结果表明由于双面耦合伪表面等离子体激元的增强透射效应,该滤波器垂直入射时在0.33THz处获得超过95%的高透射率,其透射波的发散角在5°左右.并且当滤波器侧向斜入射时透射峰一分为二,低频透射峰红移而高频透射峰蓝移;当滤波器俯仰方向斜入射时透射峰蓝移.

关键词：物理电子学太赫兹滤波器可调伪表面等离子体激元

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可调焦胶囊内窥镜光学系统设计

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光子学报 2015年第5期44卷 179-183页

作者：郭鑫张薇速晋辉杨波万新军教育部光学仪器与系统工程研究中心上海市现代光学系统重点实验室上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

为解决胶囊内窥镜分辨率与景深相互制约的问题，将一种单液体、电控、可变焦液体透镜应用到内窥镜光学系统中进行光学设计，在保证分辨率的同时，扩大了系统景深．采用CODEV软件进行设计，建立系统初始结构，构造液体透镜模型，基于液... 详细信息

为解决胶囊内窥镜分辨率与景深相互制约的问题，将一种单液体、电控、可变焦液体透镜应用到内窥镜光学系统中进行光学设计，在保证分辨率的同时，扩大了系统景深．采用CODEV软件进行设计，建立系统初始结构，构造液体透镜模型，基于液体透镜中液体的体积不变，曲率、孔径和厚度可变的结构约束特点，在MATLAB中计算出不同物距下透镜的曲率、孔径和厚度数据，将其导入CODEV的系统模型中，并提出了相应的优化流程．设计并优化带有液体透镜的胶囊内窥镜系统，实现了系统在3～100mm景深范围内的清晰成像，视场角大于110°，全视场范围内调制传递函数在40lp／mm频率下均大于0．3．

关键词：液体透镜变焦光学设计胶囊内窥镜景深

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基于Au/VO_2纳米结构的可调控红外吸收器设计

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红外与毫米波学报 2016年第6期35卷 694-700页

作者：伍征义李毅陈培祖蒋蔚徐婷婷刘志敏张娇方宝英王晓华肖寒上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海市现代光学系统重点实验室上海200093 上海电力学院电子与信息工程学院上海200090 上海健康医学院医学影像学院上海201318

设计了一种Au/VO_2周期性方形孔洞阵列结构的红外吸收器,利用时域有限差分法研究了吸收器的结构参数对吸收光谱的影响,优选出VO_2和Au膜层厚度分别为140 nm和80 nm,孔洞边长和阵列周期分别为1.1μm和1.2μm时,吸收可调控特性最为明显,在... 详细信息

设计了一种Au/VO_2周期性方形孔洞阵列结构的红外吸收器,利用时域有限差分法研究了吸收器的结构参数对吸收光谱的影响,优选出VO_2和Au膜层厚度分别为140 nm和80 nm,孔洞边长和阵列周期分别为1.1μm和1.2μm时,吸收可调控特性最为明显,在2.3μm处其高低温的吸收率差值可达80.3%.理论模拟计算了光以不同偏振、入射角入射时的吸收,结果表明,正入射时吸收器是偏振无关的;斜入射时吸收器具有广角吸收的特点,与TM偏振相比TE偏振下吸收器具有更强的角度依赖性.低温时吸收器中的电磁场呈高度局域化分布,表现为强的吸收;而高温时吸收器中的电磁场分布在吸收器表面,吸收被抑制.所设计的吸收器吸收效率高,吸收强度可以调控,可应用于新型可调控智能光电器件.

关键词：吸收器热致相变表面等离子体共振时域有限差分广角偏振无关

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CMOS传感器紫外敏化膜层的厚度优化及其光电性能测试

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光子学报 2017年第6期46卷 225-230页

作者：刘琼马守宝钱晓晨阮俊卢忠荣陶春先上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海市现代光学系统重点实验室教育部光学仪器与系统工程研究中心上海20009

采用真空热阻蒸方式在CMOS图像传感器感光面上镀制不同厚度性比价高的Lumogen薄膜.研究发现不同Lumogen薄膜厚度的CMOS传感器的暗电流噪声未发生明显变化,说明真空热蒸发方式对互补金属氧化物半导体器件本身未造成热损伤;光响应非均匀... 详细信息

采用真空热阻蒸方式在CMOS图像传感器感光面上镀制不同厚度性比价高的Lumogen薄膜.研究发现不同Lumogen薄膜厚度的CMOS传感器的暗电流噪声未发生明显变化,说明真空热蒸发方式对互补金属氧化物半导体器件本身未造成热损伤;光响应非均匀度随膜厚增加而增大;动态范围却随膜厚增加而减小;量子效率随膜厚增加呈现先增大后减小.同时,研究发现敏化膜层最佳厚度为389nm,此时CMOS传感器的量子效率提高了10%,且光响应非均匀度,动态范围均在相对较好的范围内.

关键词：传感器技术薄膜技术紫外敏化互补金属氧化物半导体传感器荧光材料量子效率动态范围

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平面波导激励的对称型表面等离子体共振结构的研究

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光电子．激光 2011年第12期22卷 1821-1825页

作者：刘瑾陈抱雪杨海马上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海市现代光学系统重点实验室上海200093 上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

研究了一种平面波导激励的对称型表面等离子体共振(SPR)结构,该结构以一定厚度的介质两侧覆盖金属层为核心。理论分析表明,该结构的TM0模式为表面波。研究了一定波长下不同介质时金属膜间介质厚度与等效折射率之间的关系。采用离子交换... 详细信息

研究了一种平面波导激励的对称型表面等离子体共振(SPR)结构,该结构以一定厚度的介质两侧覆盖金属层为核心。理论分析表明,该结构的TM0模式为表面波。研究了一定波长下不同介质时金属膜间介质厚度与等效折射率之间的关系。采用离子交换技术制备了多模平面波导,对其等效折射率进行了测试,采用平面波导激励对称结构的等离子体表面波(SPW)。分别采用300nm和500nm的介质厚度,对0～70%的甘油溶液进行测试,可激发SPW,说明该结构的折射率匹配可以通过调节两金属薄膜之间的介质厚度来实现,解决了离子交换平面波导导膜等效折射率一般较大,很难与被测介质的折射率匹配激发SPW,进而实现传感的问题。

关键词：平面波导表面等离子体共振(SPR) 有效折射率

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蜂群算法在光伏电池双二极管五参数模型中的应用

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光子学报 2015年第1期44卷 168-172页

作者：简献忠魏凯郭强上海理工大学光电与计算机工程学院教育部及上海市现代光学系统重点实验室上海200093 国家卫星气象中心北京100081

为解决光伏电池双二极管五参数模型中参数辨识准确度低的问题,提出了一种人工蜂群算法.该方法采用曲线拟合来求取参数,用求出的电流计算值来比较标准化的均方根误差百分比.采用变量替换法,使双二极管模型方程中指数因子只含一个变量,通... 详细信息

为解决光伏电池双二极管五参数模型中参数辨识准确度低的问题,提出了一种人工蜂群算法.该方法采用曲线拟合来求取参数,用求出的电流计算值来比较标准化的均方根误差百分比.采用变量替换法,使双二极管模型方程中指数因子只含一个变量,通过编程求解电流的计算值.运用蜂群算法和牛顿-拉夫逊法求得标准化的均方根误差百分比为0.011 7%和6.35%.实验及分析表明蜂群算法的优化准确度明显优于牛顿-拉夫逊解析法、遗传算法、模式搜索算法和模拟退火算法,为光伏电池参数辨识提供了一种新的思路.

关键词：蜂群算法光伏电池双二极管模型参数辨识搜索路径

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氧气对飞秒激光泵浦的氮气分子无腔激光效应的淬灭作用(特邀)

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光子学报 2020年第11期49卷 173-180页

作者：桂杰玉周冬杰张翔卢琦罗雨梁青青 DANYLO Rostyslav HOUARD Aurélien MYSYROWICZ André 刘一上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海市现代光学系统重点实验室上海200093 巴黎综合理工学院应用光学实验室法国帕莱索91762

圆偏振飞秒激光泵浦氮气产生的无谐振腔激光效应在远程光学遥感方面具有非常重要的应用前景.然而,空气中氧气分子的存在显著地淬灭了该受激辐射效应.对比研究了氧气和氪、氩、氦这三种气体对于氮气分子前向和背向激射的影响,测量了纯氮... 详细信息

圆偏振飞秒激光泵浦氮气产生的无谐振腔激光效应在远程光学遥感方面具有非常重要的应用前景.然而,空气中氧气分子的存在显著地淬灭了该受激辐射效应.对比研究了氧气和氪、氩、氦这三种气体对于氮气分子前向和背向激射的影响,测量了纯氮气和空气中氮分子荧光的强度.结果表明,氧气和氪气这两种电离能非常接近的气体呈现出十分相似的淬灭作用;而氦气因为电离能极大,并不呈现出显著的淬灭作用.因此,可得氧气对于氮气分子激射淬灭作用的主要原因在于其引起的光丝内激光强度的下降,从而使得自由电子能量降低,导致碰撞激发效率下降.

关键词：非线性光学空气激光超快光谱技术淬灭效应飞秒脉冲

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