纯无定形氧化硅纳米线热气相法制备及其光致发光性质

在氮气气氛和常压下,采用无金属催化的单步热气相法在单晶硅片上制备大量纯非晶氧化硅纳米线,采用SEM、HRTEM、EDS、XRD和荧光光谱（PL）研究氧化硅纳米线形貌、结构和光致发光性质,并分析其发光中心。结果表明1100℃可形成纳米棒,1200℃则获得光滑均匀纳米线,而1300℃得到的纳米线具有较多弯曲结构,氧化硅纳米线中硅氧原子比接近1∶2,且1300℃制得纳米线中氧含量略高于1200℃,氧化硅纳米线呈无定型态。SiO气化分解和氧化时在硅片上形成氧化硅纳米簇,成为无定形氧化硅纳米线生长的成核中心。氧化硅纳米线的两个光致发光峰值波长为467和364nm,其发光机制是纳米线生长过程中产生的不同点缺陷结构构成了蓝光和紫外光辐射复合中心。     

光纤光栅传感器阵列在撞击定位监测中的应用

本文提出基于半导体环形激光器的光纤传感阵列系统,用于在铝板上撞击定位监测。采用光纤法布里-珀罗(F-P)标准具对光纤布拉格光栅(FBG)传感器信号进行解调。施加在FBG传感器的应变被编码为FBG反射光的波长位移,然后由自由光谱范围为50 GHz的光纤F-P标准具转换为强度调制。通过波分复用技术,光纤F-P标准具可同时解调多个FBG信号,光纤传感阵列系统安装在厚度为1 mm的铝板上,50 g的小钢球在20 cm的高度自由下落撞击铝板产生声发射信号。利用时频小波分析,从测量的FBG传感器瞬态响应中获得的Lamb波的群速度频散曲线,并根据三角定位算法,确定撞击点的坐标。经过撞击试验,通过本系统和定位算法的平均定位精度误差在30.89 mm,达到了较好的精度。     

Sagnac fiber interferometer with the population grating for fiber Bragg grating dynamic strain sensing

A Sagnac fiber interferometer with the population grating formed in saturable erbium-doped fiber (EDF) for fiber Bragg grating (FBG) dynamic strain sensing is proposed. In this configuration, a semiconductor optical amplifier (SOA)-based fiber ring laser with an FBG reflector is employed in the sensing part and a Sagnac interferometer based on transient two-wave mixing (TWM) via dynamic population gratings in single-mode polarization maintaining erbium-doped fiber (PM-EDF) is used in this detecting part. Experimental results show that the Sagnac fiber interferometer detection system can stably respond to dynamic strains at high frequencies. As an example of application, the response of the sensor system to continuous sinusoidal ultrasonic signals is presented. The proposed simple and robust configuration has an all-fiber design based on commercially available elements, which makes it promising for applications in fiber optic ultrasonic sensors.     

外加直流电场对光折变晶体中双波混频增益系数的提升作用

大多数氧化物光折变晶体研究都没有考虑外加直流 电场的影响。通过Kukhtarev 材料方程得出施加直流电场时光折变晶体双波混频空间电荷场的材料方程,对比研究无外加 电场和施加电场的情况下,归一化空间电荷场随归一化输入光强、归一化扩散场、中性施主 与受主陷阱浓度比以及归一化外加直流电场的变化趋势;分析外加直流电场对增益系数的提 升作用及其影响因素。结果表明:归一化扩散场较低时,施加直流电场可显著提升空间电荷 场,有外加直流电场的空间电荷场明显高于无外加直流电场的空间电荷场。但是在归一化扩 散场较高时,这种现象则不明显,此时空间电荷场受施加直流电场的影响较小;另外,当施 加直流电场时,增益系数增加更多,并且在20－27 dBm/cm²的最佳 光强范围内达到饱和值。同 时,最佳入射光强对应的峰值 增益随着外加直流电场的增加而增大。所得结果可为光折变晶 体双波混频的实际应用提供理论指导。     

(Y3-x-yREx)Al5O12:Cey(RE=Tb,Gd)荧光粉晶体结构与光致发光

采用化学共沉淀法合成具有Tb、Gd稀土掺杂的Y3Al5O12:Ce3 荧光粉,通过XRD和荧光光谱研究其晶体结构和光致发光.结果表明,(Y2.95-xTbx)Al5O12:Ce3 和(Y2.95-xGdx)Al5O12:Ce3 系列荧光粉具有与Y3Al5O12:Ce3 相同的石榴石晶体结构,但晶胞参数随Tb、Gd取代Y而略有增加;随Tb、Gd掺杂量增加,荧光粉发射波长逐渐红移,当x=2.95时,发射波长λmax分别从532nm红移至551和542nm;根据晶体场理论解释了荧光粉发射波长红移现象.这种发射波长红移的荧光粉能够显著地增强蓝光LED芯片与荧光粉组合形成的白光中红光成分,进而改善白光LED光源质量.