检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2022年第20期42卷 125-134页

作者：付武兵梁贻智仲晓轩黄杰金龙关柏鸥暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室广东广州510632

光声功能成像利用动静脉血在光学吸收谱上的差异,通过多波长光声激发与探测来获得生物组织内血氧饱和度的空间分布,为医学研究与疾病诊断提供了重要的功能信息。受限于压电传感器的超声探测灵敏度,小型化光声成像技术的血氧饱和度测量... 详细信息

光声功能成像利用动静脉血在光学吸收谱上的差异,通过多波长光声激发与探测来获得生物组织内血氧饱和度的空间分布,为医学研究与疾病诊断提供了重要的功能信息。受限于压电传感器的超声探测灵敏度,小型化光声成像技术的血氧饱和度测量误差大,功能成像能力难以满足医学需求。针对这一问题,提出利用分布反馈布拉格光纤激光器作为敏感元件对微弱光声信号进行探测,利用两正交激光模式之间的拍频来读取超声引起的扰动。通过光学放大有效克服激光器的频率噪声,从而获得活体脑组织和直肠内壁血管的高空间分辨率的功能成像结果。

关键词：医用光学光声成像血氧饱和度光纤传感器信噪比

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差动临界角法高精度动态检焦技术研究

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光电工程 2024年第7期51卷 84-94页

作者：彭玲娜赵圆圆张杨段宣明暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室广东广州511443 暨南大学物理与光电工程学院广东广州510632

基于临界角检焦技术具有光能量损耗小、组装相对简单、调试相对容易、系统分辨率高等特点,当引入差动信号处理技术,可放大提取的检焦信号,提升检测灵敏度和提高检焦曲线的光滑度,同时可实现更大的焦面检测范围,减少由于基底本身存在不... 详细信息

基于临界角检焦技术具有光能量损耗小、组装相对简单、调试相对容易、系统分辨率高等特点,当引入差动信号处理技术,可放大提取的检焦信号,提升检测灵敏度和提高检焦曲线的光滑度,同时可实现更大的焦面检测范围,减少由于基底本身存在不平整影响到的检焦误差。本论文首先从差动临界角法检焦技术的基本原理出发,通过Fresnel公式和牛顿公式得到离焦量与离焦信号的关系。其次搭建差动临界角法检焦验证系统,利用四象限光电探测器采集单个临界角棱镜的离焦信号,并对两个垂直放置的四象限光电探测器接收到的离焦信号进行差动计算,以获得差动K值大小与离焦量z之间的关系。实验结果表明:采用波长532 nm的激光,数值孔径0.3的投影物镜时,检焦线性范围可达22μm;采用数值孔径0.45的投影物镜时,检焦线性范围可达14μm,差动临界角检焦法分辨率可达25 nm。

关键词：差动临界角检焦技术亚微米级检焦精度检焦范围

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光声光谱技术及其生物医学检测应用

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中国激光 2025年

作者：马军方选煜周佳成刘浩杰范恩菠关柏鸥暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室暨南大学物理与光电工程学院

光声光谱作为一种基于光声效应的吸收光谱分析技术，检测物质在光激发下产生的声波，可用于分析固、液、气不同形态样品，特别是吸收较弱的生化分子或散射较强的生物组织，因此受到生物医学领域的广泛关注。本文主要介绍光声光谱技术及... 详细信息

光声光谱作为一种基于光声效应的吸收光谱分析技术，检测物质在光激发下产生的声波，可用于分析固、液、气不同形态样品，特别是吸收较弱的生化分子或散射较强的生物组织，因此受到生物医学领域的广泛关注。本文主要介绍光声光谱技术及其生物医学检测应用，包括光声光谱的基本原理、检测系统的基本组成与核心器件及其在血糖与血氧、生物疾病标志物、人体呼吸/释放气体检测等方面的应用。分析并总结了光声光谱技术在生物医学检测中的技术优势与实际应用面临的技术挑战。随着光声光谱技术在灵敏度、响应速度、体积与成本等关键指标参数上的不断提升，未来有望为家庭健康监测、床边诊断、疾病早期筛查等多个领域提供新的技术解决方案。

关键词：光声光谱生物医学检测痕量气体生物分子

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超临界透镜的超衍射极限光场调控研究进展(特邀)

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光子学报 2022年第5期51卷 166-178页

作者：郑怡茵秦飞(指导) 李向平暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信重点实验室广州511443

与传统体材料光学透镜相比,平面衍射透镜具有加工制备容易、体积轻薄、便于集成等显著优势。同时,基于衍射效应的光学聚焦机制也为实现灵活的光场调控提供了便利。近年来,在光学超振荡理论的指引下,基于平面透镜的远场超衍射极限光场调... 详细信息

与传统体材料光学透镜相比,平面衍射透镜具有加工制备容易、体积轻薄、便于集成等显著优势。同时,基于衍射效应的光学聚焦机制也为实现灵活的光场调控提供了便利。近年来,在光学超振荡理论的指引下,基于平面透镜的远场超衍射极限光场调控及其应用得到人们的广泛关注。超临界透镜在实现超衍射极限聚焦的同时能有效控制聚焦旁瓣和焦深,成为平面超衍射透镜的重要研究方向之一。本文总结了平面超临界透镜近年来的研究进展,简要概述了超临界透镜的原理和设计方法,对构建超临界透镜的几种光场调控类型及其应用进行了介绍,最后对该领域的未来发展作了展望。

关键词：衍射光学光场调控超临界透镜超衍射极限聚焦超分辨成像

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大视场光纤光声功能显微成像技术研究(特邀)

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光子学报 2024年第10期53卷 3-10页

作者：程欢仲晓轩曾生许毓楷梁贻智白雪麦聪金龙暨南大学物理与光电工程学院广东省光纤传感与通信技术重点实验室广州510632 广东省人民医院(广东省医学科学院)广东省心血管病研究所广州510080

为满足对动物模型血管结构与氧合功能进行高分辨率、大视场的成像监测需求,提出一种基于光纤超声传感器的光声显微成像技术。该技术采用振镜与电机组合扫描的方式,实现了对动物模型血管结构的高分辨率成像。通过利用不同血氧饱和度下血... 详细信息

为满足对动物模型血管结构与氧合功能进行高分辨率、大视场的成像监测需求,提出一种基于光纤超声传感器的光声显微成像技术。该技术采用振镜与电机组合扫描的方式,实现了对动物模型血管结构的高分辨率成像。通过利用不同血氧饱和度下血红蛋白吸收谱的差异,采用双波长激发方式获取血氧饱和度信息。应用该技术对麻醉状态下小鼠脑皮层进行了大范围光声功能成像,观察到麻醉剂对活体血流动力学的差异性影响。此外,对过敏性休克大鼠肠道表面的微循环状态变化进行了成像研究,观察到了过敏性休克状态下血液循环功能的异常变化。实验结果表明,该系统能够在厘米量级范围内,以单血管级空间分辨率对活体动物微循环功能异常进行可视化。该技术为研究疾病过程中血液循环状态的变化提供了新的技术手段。

关键词：光声显微光纤超声传感器血流动力学功能成像

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基于单像素成像原理的多模式显微成像技术

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光学学报 2023年第21期43卷 90-102页

作者：李东哲周维帅黄素仪姚曼虹李仕萍彭军政钟金钢暨南大学理工学院光电工程系广东广州510632 广东技术师范大学光电工程学院广东广州510665 暨南大学广东省光纤传感与通信技术重点实验室广东广州510632

半导体芯片等微纳器件制造过程中,对其形貌进行表征有助于制造工艺评估和缺陷检测。为了获得待测样品完整的信息,通常需要使用明场显微镜、暗场显微镜等进行多种成像模式的联合表征。但目前实现多模式成像常须更改实验装置或使用不同的... 详细信息

半导体芯片等微纳器件制造过程中,对其形貌进行表征有助于制造工艺评估和缺陷检测。为了获得待测样品完整的信息,通常需要使用明场显微镜、暗场显微镜等进行多种成像模式的联合表征。但目前实现多模式成像常须更改实验装置或使用不同的成像系统,导致获取的多模式图像的视场不同,不利于将多模式成像结果综合起来对待测样品进行全面分析。针对以上问题,提出基于单像素成像原理的多模式显微成像技术。该技术将宽场照明显微镜中的光源替换成结构照明光源,然后将相机每个像素点作为单像素探测器,并利用单像素重建算法得到艾里斑图像。艾里斑图像中不同位置的值代表不同物点发出的不同级次的衍射信号。通过从艾里斑图像中提取不同位置的值,按照相机像素坐标排列,可以重建不同模式的图像。与传统的多模式显微成像方法相比,所提基于单像素成像原理的多模式显微成像技术采用同一套装置和相同的实验数据,重建的多模式图像的视场相同。所提方法为显微成像技术的发展提供了一种全新的思路,有望在微纳器件的离线形貌表征中得到应用。

关键词：多模式显微成像单像素成像明场成像偏置成像暗场成像

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基于新型Nd∶Gd_(0.1)Y_(0.9)AlO_(3)晶体的540 nm倍频绿光激光器

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发光学报 2023年第8期44卷 1463-1470页

作者：陈邱笛郑为比张沛雄李真陈振强广东省晶体与激光技术工程研究中心广东广州510632 广东省光纤传感与通信重点实验室广东广州510632 暨南大学光电工程系广东广州510632

本工作首次在新型Nd∶Gd_(0.1)Y_(0.9)AlO_(3)(Nd∶GYAP)晶体上实现了540 nm倍频绿光激光器。Nd∶GYAP晶体产生在1μm波段的基频激光中心波长为1079.4 nm,在此基础上利用LBO晶体产生的倍频绿色激光的中心波长为539.4 nm,阈值为46 mW,最... 详细信息

本工作首次在新型Nd∶Gd_(0.1)Y_(0.9)AlO_(3)(Nd∶GYAP)晶体上实现了540 nm倍频绿光激光器。Nd∶GYAP晶体产生在1μm波段的基频激光中心波长为1079.4 nm,在此基础上利用LBO晶体产生的倍频绿色激光的中心波长为539.4 nm,阈值为46 mW,最大输出功率为65 mW。这一激光系统产生的约为540 nm的绿色激光相较于传统Nd离子掺杂的晶体1064 nm激光倍频而来的532 nm绿色激光,可以有效地避开Nd^(3+)位于530 nm附近的吸收峰。因此,具有更长波长、发射峰位于约540 nm处的绿色激光器可以使激光输出更有效,并扩展绿色激光器的应用。

关键词： LBO Nd∶GYAP 倍频 540 nm激光绿色激光器

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掺铒CaF_(2)、SrF_(2)、PbF_(2)晶体的光谱性能与团簇结构研究

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无机材料学报 2024年第3期39卷 330-336,I0009,I0010页

作者： TAM YU Puy Mang 徐愉高泉浩周海琼张振尹浩李真吕启涛陈振强马凤凯苏良碧暨南大学光电工程系广东省晶体材料与激光技术工程研究中心广州510632 广东省光纤传感与通信重点实验室广州510632 暨南大学分析测试中心广州510632 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海201899 广东省工业超短脉冲激光技术重点实验室深圳518055

3μm波段中红外激光处于大气传输窗口,又可以作为基础光源,是激光技术研究的前沿。目前,铒离子激活的激光晶体材料是产生3μm中红外激光的重要途径之一。然而,Er3+离子4I11/2激光上能级荧光寿命较短,下能级4I13/2的寿命较长,难以实现粒... 详细信息

3μm波段中红外激光处于大气传输窗口,又可以作为基础光源,是激光技术研究的前沿。目前,铒离子激活的激光晶体材料是产生3μm中红外激光的重要途径之一。然而,Er3+离子4I11/2激光上能级荧光寿命较短,下能级4I13/2的寿命较长,难以实现粒子数反转,导致自终止现象。为了解决这一难题,往往需要高浓度掺杂,通过能量传递降低4I13/2能级的寿命。然而高浓度掺杂又会造成晶体热性能变差,限制了掺Er3+激光晶体效率和功率。三阶铒离子容易在氟化物晶体中形成团簇,导致稀土离子间距缩短,即使在低掺杂浓度下稀土离子之间的能量传递作用仍较为显著。同时,低浓度掺杂还可以减轻激光运转下晶体的热堆积效应。掺铒氟化物晶体已成为一类重要的高功率、高效率中红外激光材料。然而,掺铒氟化物晶体的光谱性能与铒离子团簇结构之间的相互联系尚不明确,制约了掺铒氟化物晶体光谱和激光性能的进一步发展。本文采用第一性原理计算模拟了铒离子在CaF_(2)、SrF_(2)和PbF_(2)晶体中的团簇结构。结果显示,铒离子团簇结构随基质晶体变化逐渐演变。结合模拟计算和实验表征定性揭示了不同晶体离子团簇与光谱性能的联系,为掺铒氟化物中红外激光晶体材料的调控与设计提供参考。

关键词：铒掺杂氟化物晶体铒离子团簇光谱性能

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激光超衍射光刻原理与技术

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激光与光电子学进展 2022年第9期59卷 470-492页

作者：梁紫鑫赵圆圆段宣明暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室广东广州511443

现有主流光刻技术与设备变得越来越复杂的原因之一在于其仍然囿于线性光学光刻范畴,未能突破光学衍射极限,是衍射极限附近的光刻技术。采用紫外、可见或近红外等长波长光源进行纳米光刻,必须突破光学衍射极限,实现超衍射光刻,研究和发... 详细信息

现有主流光刻技术与设备变得越来越复杂的原因之一在于其仍然囿于线性光学光刻范畴,未能突破光学衍射极限,是衍射极限附近的光刻技术。采用紫外、可见或近红外等长波长光源进行纳米光刻,必须突破光学衍射极限,实现超衍射光刻,研究和发展激光超衍射纳米光刻技术具有十分重要的科学意义和应用价值。本文从光学衍射极限的基本概念出发,系统阐述各类超衍射光刻原理与方法,重点回顾激光远场超衍射光刻相关研究成果与最新进展,并对其现存的问题和发展方向进行评述。

关键词：光刻超衍射激光直写投影光刻非线性光学光刻分辨率光刻效率

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高功率声光调Q1314nmNd∶YLF激光器

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中国激光 2023年第2期50卷 22-28页

作者：张明龙蒋聪代世波周海琼朱思祁尹浩李真陈振强暨南大学理工学院光电工程系广东省晶体材料与激光技术及应用工程技术研究中心光纤传感与通信技术广东省重点实验室广东广州510632

采用波长锁定的窄线宽880 nm激光二极管(LD)作为泵浦源,通过单块Nd∶YLF晶体实现了稳定、高效的1314 nm激光输出。当入射泵浦功率为70 W时,得到了20.4 W的连续激光输出,光光转换效率为29.1%,光束质量因子为Mx2=1.65和My2=1.81,连续测量... 详细信息

采用波长锁定的窄线宽880 nm激光二极管(LD)作为泵浦源,通过单块Nd∶YLF晶体实现了稳定、高效的1314 nm激光输出。当入射泵浦功率为70 W时,得到了20.4 W的连续激光输出,光光转换效率为29.1%,光束质量因子为Mx2=1.65和My2=1.81,连续测量1 h的功率稳定性(均方根值)优于0.1%。进一步,通过在谐振腔内插入声光调制器,实现了主动调Q运转。当重复频率为20 kHz时,获得的最大平均输出功率为16.5 W,脉冲宽度为433 ns;当重复频率为1 kHz时,获得的最高单脉冲能量为9.8 mJ,脉冲宽度为119 ns。在调Q激光输出功率最高时,测量1 h的功率稳定性(均方根值)为1.2%。

关键词：激光器 1314 nm激光端面泵浦结构 Nd∶YLF晶体声光调Q技术

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