高能X射线入射时CsI光阴极的光电发射特性

采用蒙特卡罗方法建立模型,研究Cs I光阴极在高能X射线照射时的光电发射特性,得到X射线条纹相机中Cs I光阴极在高能X射线入射时的性能参数.计算Cs I光阴极厚度为100~1 000 nm,入射X射线能量为1~30 ke V时Cs I光阴极的量子产额、出射二次电子的角度分布、位置分布以及能量分布.结果显示,Cs I光阴极在高能X射线入射时的极限空间分辨率约为7~9 nm,可满足X射线条纹相机对高时空分辨的使用需求.     

CdS/Cu2O太阳能电池的制备及膜厚对光电性能的影响

采用水浴法和电沉积法制备CdS/Cu2O复合膜,组装成异质结薄膜太阳能电池。通过改变薄膜的厚度,测试了不同厚度的窗口层和吸收层对太阳能电池性能的影响。实验表明,在400 nm厚的CdS薄膜上沉积30次Cu2O薄膜,所获得的复合膜具有最大的填充因子FF(为0.42)和光电转换效率η(0.05%)。并通过实验发现,适当减少CdS窗口层的厚度,可以提高光的透射率,产生更多的光生载流子,提高了光电转换效率。适当增加Cu2O吸收层的厚度,可以提高光的吸收率,产生更多的光生载流子,提高了光电转换效率。     

提高非匹配超透镜的光学成像分辨率研究

非匹配超级透镜具有类似于超透镜(Superlens)突破衍射极限的超分辨光学成像特性,为进一步提高不匹配超级透镜的分辨率,将金属膜细分为多层膜以减少金属的吸收效应,在入射波长为442 nm的p偏振光源下,保持透镜总厚度不变,将设计好的非匹配超透镜SiO2(15 nm)/Ag(25 nm)/SiO2(15 nm)划分为5组等比缩小多层膜.相应于非匹配超透镜,等比缩小后的多层膜透镜组的光学分辨率从λ/5提高到λ/7.     

PEO作阴极修饰层提高有机光伏电池的稳定性

采用聚氧化乙烯(PEO)作为聚合物太阳能电池的阴极修饰层,以P3HT:PCBM为活性层制备了聚合物本体异质结太阳能电池。考察了PEO的厚度对器件光伏性能及稳定性的影响。比较了加入PEO修饰层前后器件的稳定性,研究了采用PEO修饰层前后器件电阻的差异。结果表明:加入PEO作为阴极修饰层后器件的光电性能(JSC,VOC,FF,PCE)均有明显提高,而器件的串联电阻Rs则有了明显降低。没有阴极修饰层的器件的初始光电转换效率为1.92%,90 h后衰减为初始值的5%;而加入PEO修饰层后初始光电转换效率为3.36%,90 h后仅衰减为初始值的20%,光电转换效率提高了75%,稳定性提高了3倍。     

有机发光器件中非对称金属微腔的光学特

为了提高有机金属微腔器件的光外耦合率,利用传输矩阵理论及微腔理论建立了光外耦合率的优化模型.通过在金属微腔的阴极加入介质层形成复合阴极,比较复合阴极对反射率、透射率和反射相位的影响,并分析了微腔效应对复合阴极和单金属阴极器件的影响，得到了最优化的光外耦合率.结果表明,考虑微腔效应并且忽略界面复合、吸收的情况下，当金属层厚度在5 nm、介质层厚度在50 nm的附近时，中心波长550 nm光达到最高的光外耦合率.介质层的加入在理想情况下可将光外耦合率相对单金属阴极提高12倍.     

Bi代DyGaIG多层磁光薄膜的优化设计

Ｂｉ代ＤｙＧａＩＧ材料是新一代磁光存贮介质。文中用导纳矩阵法计算了多层结构的磁光记录薄膜的光学特性，分析了记录层厚度和反射层厚度对记录性能的影响。从磁光记录过程的光和热效应相结合的角度提出了一个新的优化目标函数，并以此完成了Ｂｉ代ＤｙＧａＩＧ／Ａｌ／Ｇｌａｓｓ多层结构磁光盘的优化设计。     

基于光栅结构的碲化镉太阳能电池吸收层设计

设计了一种吸收层为双填充比矩形光栅结构的碲化镉薄膜太阳能电池,利用时域有限差分法对矩形光栅和双填充比矩形光栅碲化镉吸收层在250~1 000 nm入射波长范围内的吸收效率进行分析.实验结果表明:相比于平板型吸收层,单填充比和双填充比矩形光栅结构的吸收效率均有较大提高;双填充比矩形光栅在整个可见光范围内的吸收率整体得到提高,其对可见光的平均吸收率相比于平板型至少提高10%.可见通过优化太阳能电池吸收层的结构,光子在光栅内的随机反射增加了光在吸收层的作用时间和距离,提高了薄膜太阳能电池的光电转换效率.     

单晶闪烁γ谱仪

本文介绍了利用多道脉冲分析器所组成的单晶闪烁γ谱仪的某些基本性质的研究。为了要获得较好的分辨率的单晶闪烁γ谱仪,除必须挑选一块较好的晶体和光电倍加管外,还必须改善实验条件。文章首先介绍了从15块 NaI(Tl)晶体中挑选出一块晶体(48×40),其对 C_S~(137)的0.661Mev 能量的γ射线分辨率为9.7%或对 C_o~(60)1.33Mev 峯的分辨率为6.5%接着就光电倍加管的工作电压的选取作了研究,实验指出,在光电倍加管额定最高允许电压下,在相当宽一段电压范围内能量分辨率几乎是常数。其次研究了源与晶体间的距离和晶体与光阴极间接触好坏对谱仪的能量分辨率的影响。实验指出:源(有准直孔的点源)与晶体间的距离对谱仪的能量分辨率影响不大;晶体与光阴极间的接触好坏,对谱仪的能量分辨率有较大的影响。在实验过程中还发现一块晶体,在使用约50小时后,其能量分辨率显著变坏。最后利用这一谱仪测定了 C_o~(60),C_S~(137)等同位素的γ射线能谱曲线,     

热蒸发HfO_2薄膜光学常数表征

薄膜材料库中的光学常数与实际制备的相比有很大差别,精确求解在特定工艺条件下的光学常数对设计和制备多层薄膜具有重要意义。在熔融石英(JGS1)基底上,采用热蒸发沉积方法制备了厚度为330nm的单层HfO_2薄膜,利用分光光度计测量薄膜的透射率和反射率,并采用包络法和光度法分别计算得到230nm~800nm范围内折射率n和消光系数k的色散曲线。两种方法确定的HfO_2薄膜厚度分别为331.22nm和331.03nm,两者偏差为0.057%;在266nm处两种方法确定的折射率相差0.011,消光系数相差10-5量级。结果表明,运用包络法和光度法确定HfO_2薄膜光学常数的拟合结果吻合较好,能够相互验证且避免了单一方法求解过程中所产生的误差。     

烟尘气溶胶光散射特性的数值模拟研究

为研究光在烟尘气溶胶介质中的传输特性,通过Mie散射算法对单个烟尘颗粒的光学参数(单次反照率、不对称因子等)进行了数值计算.基于辐射输运理论,采用蒙特卡罗法模拟了光在烟尘气溶胶介质中的传输过程,分析研究了在不同颗粒粒径、入射波长以及粒子数密度条件下,入射光通过烟尘气溶胶介质的透射率随光学厚度以及散射光强随散射角的变化规律.研究结果表明:入射波长增大,烟尘颗粒的散射能力减弱,通过烟尘气溶胶介质的光强透射率增大;烟尘颗粒粒径增大,烟尘颗粒的散射能力增强,通过烟尘气溶胶介质的光强透射率减小,且当烟尘颗粒粒径较大(如1μm)时,烟尘颗粒的光学特性变化平缓.     

不同厚度多孔TiO_2光阳极对量子点敏化太阳能电池性能的影响

通过旋涂法以P25、松油醇、乙基纤维素为原料制备了浆料,并将其均匀涂布在FTO导电玻璃上,通过控制旋涂次数来制备不同厚度的TiO_2光阳极膜,利用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌和结构进行了表征。采用CdS量子点做敏化剂,通过连续离子层沉积(SILAR)法制备CdS/TiO_2光阳极,以化学浴沉积(CBD)法制备CuS对电极,最终组装为电池器件。通过对电池的光电性能测试,首先明确了不同CdS沉积次数的CdS/TiO_2光阳极对电池的光电性能影响,在最佳的CdS沉积次数上得到了不同旋涂厚度TiO_2光阳极对电池的光电性能的影响。实验结果表明,当CdS沉积次数为9次,TiO_2旋涂次数为3次,厚度为15μm时,电池的短路电流密度和光电转换效率均达到最大值分别为:Isc=8.18mA·cm-2、η=2.32%。     

聚合物电致发光器件的电流限制机制

以共轭聚合物聚(2-甲氧基-5-(2′-乙基-己氧基)-1,4-对苯乙炔)为发光材料制备复合阴极结构（LiF/Al）的聚合物电致发光器件.针对不同发光层厚度和阴极修饰层厚度的器件进行电流-电压测试,研究引起器件电流限制的机制.结果表明,单金属阴极器件的电流特性为载流子输运体限制机制；当阴极修饰层（LiF）厚度为2 nm左右时,电流特性以载流子注入限制为主；而当阴极修饰层为其他厚度时,2种限制机制同时存在.对具有不同阴极修饰层厚度的器件的电流-电压特性提出理论模型,模拟结果与试验数据较为符合.     

阴极材料对聚合物发光二极管特性的影响

报道了基于聚(9,9 二辛基芴 4,7 二噻基苯并二唑)(PDOF DBT,m(DOF):m(DBT)=85:15)的双层聚合物发光二极管(PLEDs)在使用碱金属、碱土金属和绝缘材料为阴极时表现的各种特性.当以厚度为3nm左右的Ba作为阴极时,器件表现出较好的性能:外量子效率为1.6%,最大的发光亮度接近4000cd m2.结果表明PDOF DBT与这种阴极的交界面具有较好的能级匹配以及电荷注入平衡.     

纳米硅薄膜厚度对其反射与吸收性能的影响

针对纳米硅薄膜的厚度会影响其反射与吸收性能的问题,采用时域有限差分(FDTD)方法对纳米硅薄膜进行了模拟计算。分析了纳米硅薄膜对入射电磁波的衰减现象,并详细地讨论了纳米硅薄膜的厚度对其反射率、吸收率及其他光学性能的影响。计算结果表明,纳米硅薄膜对入射电磁波存在显著的吸收作用,硅材料的薄膜化有效地增强了其吸收率,厚度为650 nm的硅薄膜在入射光波长为481 nm时吸收率可达0.62,而半无限型体材硅的吸收率仅为0.48。纳米硅薄膜的反射率、透射率和吸收率随其厚度的变化均呈现出明暗相间的条纹结构,表明薄膜干涉效应对其性质有显著的影响。其中,厚度为500 nm的硅薄膜在宽光谱范围内具有较高的吸收率,适合新一代光电器件方面的应用。     

能源与环保

移动电话光电源电池 　　北京索乐光电中心研制出一种能将光能 (可见光和非可见光 )转换成电能的移动电话光电源电池。它可以与多种手机相匹配,是一种为移动电话提供充足电源的新型光电源电池。该产品特点为： 　　光电池见到光就能立即补给电能,做到随时供电; 　　光电源电池给手机提供电能,无使用时间限定; 　　光电源电池能随时随地提供电源,不需备用电池,携带使用方便; 　　光电源电池是用无毒、无味、无危险的光转换成的电能与利于环保的镍氢电池结合制成,安全可靠; 　　光电源电池无记忆性,可随时输入电量,也可…     

脉冲高功率LOC可见光半导体激光器的研制及波导特性的计算机分析

采用多层液相外延技术研制成了脉冲大光腔(LOC)可见光GaAlAs半导体激光器,其波长为718～780nm,两倍阈值工作时,单面输出峰值功率为4～5W。本文给出了器件的主要特性,并对其波导特性进行了计算机数值分析。推导出了适合大光腔结构五层泄漏平板波导的本征值方程,计算了传播常数,功率限制因子与有源层的厚度,波导层的厚度及复合光腔厚度之间的关系并进行了讨论。用计算机模拟方法给出了远场分布。分析结果与实验结果很好地相符合。     

NiO薄膜厚度对CdTeO3量子点敏化太阳电池性能的影响

针对NiO薄膜厚度对量子点敏化太阳电池性能的影响,设计了1组对比实验,并首次采用CdTeO_3量子点作为敏化剂敏化NiO光阴极制备p型量子点敏化太阳电池。通过分析发现当丝网印刷层数为2层,NiO薄膜厚度大约为2.5μm时,光阴极的吸收强度和电池的短路电流密度都有较大的提升。最终电池获得了0.018%的光电转换效率,达到了国际文献报道的同等水平,拓宽了p型量子点敏化太阳电池的研究范围。     

光学薄膜厚度的监控

提出了一种多层１／４波长膜系的薄膜厚度监控方法．利用这种方法可以在监控过程的同时得到膜层的光学常数且具有监控精度高的优点．该方法也可用于非１／４波长膜系的控制     

用椭圆偏振光方法研究铬薄膜的氧化过程

应用空心阴极离子镀膜技术，制备了纯铬薄膜样品，样品可在不同的测量和时间下进行退火处理。同时庆用椭圆偏振测量术的多角入射法对Ｃｒ薄膜氧化层的厚度进行了测定，讨论了退火温度和退火时间对其氧化的影响。     

钢化玻璃光波导效应及其应力公式的导出

本文介绍了用光波导效应研制的应力仪的基本原理,讨论了钢化玻璃光波导效应和运用量子力学中 W-K-B 法波型条件的近似式,结合经典光学模式,对波型总数与应力层厚度及钢化玻璃表面折射率、衬底折射率之间的关系式给予证明,进而得到应力层厚度公式。并依据波导内存在双折射现象,结合光弹性光学运用经典光学基本原理推导出简单的应力公式