3D Micromolding of Arrayed Waveguide Gratings on Upconversion Luminescent Layers for Flexible Transparent Displays without Mirrors,Electrodes, and Electric Circuits

A new technique for the fabrication of arrayed waveguide gratings on upconversion luminescent layers for flexible transparent displays is reported. Ho³⁺‐ and Yb³⁺‐codoped NaYF₄ nanoparticles are synthesized by hydrothermal techniques. Transparent films consisting of two transparent polymers on the NaYF₄ nanoparticle films exhibit mechanical flexibility and high transparence in visible region. Patterned NaYF₄ nanoparticle films are fabricated by calcination‐free micromolding in capillaries. Arrayed waveguide gratings consisting of the two transparent polymers are formed on the patterned NaYF₄ nanoparticle films by micromolding in capillaries. Green and red luminescence is observed from the upconversion luminescent layers of the NaYF₄ nanoparticle films in the arrayed waveguide gratings under excitation at 980 nm laser light. Arrayed waveguide gratings on the upconversion luminescent layers are fabricated with Er³⁺‐doped NaYF₄ nanoparticles which can convert two photons at 850 and 1500 nm into single photon at 550 nm. These results demonstrate that flexible transparent displays can be fabricated by constructing arrayed waveguide gratings on upconversion luminescent layers, which can operate in nonprojection mode without mirrors, transparent electrodes, and electric circuits.     

稀土在激光熔覆镍基自熔合金中的作用

采用CO2激光器在低碳钢表面进行激光熔覆处理,研究了稀土氧化物在激光熔覆Ni45自熔合金层中的作用.结果表明,加入适量稀土的熔覆合金层组织得到细化,其在还原酸中的耐蚀性和抗高温氧化能力较不加稀土镍基合金熔覆层都有较大提高,更远高于低碳钢.可见,稀土变质的激光熔覆处理对提高低碳钢性能具有重要指导意义.     

纳米二氧化铈化学共沉淀法制备及结构表征

采用化学共沉淀法制备了稀土氧化物CeO2纳米粉末材料,并用XRD、SEM和TEM对其结构特性进行了表征。分析结果表明,化学共沉淀法制备的CeO2纳米粉末颗粒细小均匀,形状完整,CeO2粉末粒子尺寸在20 nm左右。粉末的电子衍射分析发现,CeO2纳米粉末具有完整的晶格。     

Er3+/Yb3+/Tm3+/Pr3+共掺碲酸盐玻璃超宽带近红外发光性能研究

采用熔融淬火技术制备了0.2 mol% Er₂O₃、1 mo l% Yb₂O₃、0.1 mol% Tm₂O₃和x mol% Pr₆O₁₁( x=0.25、 0.3、0.35和0.4)掺杂的65TeO₂-15ZnO-10Na₂O-10WO₃系碲酸盐玻璃,通过X 射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、差热扫描曲线(differential scanning calorimetry,DSC)对玻璃样 品的抗析晶性和热稳定性 进行了表征。结果表明,玻璃样品具备良好的抗析晶性,析晶温度和转变温度差值为140 ℃,具有较好 的热稳定性。吸收光谱结果显示,Er³⁺/Yb³⁺/Tm³⁺/Pr³⁺共掺碲 酸盐玻璃在980 nm处有较强的吸收峰,故可 以采用980 nm泵浦源对该玻璃样品进行激发。在1 200—2 000 nm近 红外波段范围,玻璃样品存在峰值中 心为1.35 μm、1.53 μm和1.8 μm 3个波段发射峰,且3个发射峰的荧光半高宽(full width at half maxima, FWHM)均大于100 nm,其覆盖了光信号传输的E、S、C和C+L 4个波段,大幅度地提高了掺铒 光纤放大器(erbium doped fiber amplifier,EDFA)的放大带宽。     

离子辐照引起Eu掺杂氧化镁的发光特性

利用320 kV高压综合实验平台,通过6 MeV Xe离子辐照Eu掺杂氧化镁(MgO)单晶样品对其光致发光现象进行了研究。Xe离子辐照后,样品380~550 nm的发光带出现先减弱后增强的现象,400~450 nm处出现了平坦的较宽的蓝色发光带,经拉曼光谱和红外光谱的综合分析可知离子辐照能够使掺杂的Eu很好的进入晶体内部形成稳定的缺陷类型,产生更好的发光效果。     

改善激光熔覆镍基合金和陶瓷硬质相复合涂层性能的研究

激光熔覆镍基合金和陶瓷硬质相（WC）复合涂层过程中存在的问题是容易形成缺陷和开裂。通过调整WC的比例和分布,合理的工艺参数,增设韧性良好的过渡层,并加入微量混合稀土氧化物,对发生马氏体相变硬化的热影响区进行激光回火处理等,以获得无裂纹缺陷,金相组织均匀,并具有硬度平滑过渡的优质熔覆层。     

基于液相掺杂的低损耗近等厚芯层掺稀土光纤

过高的纤芯损耗和纤芯折射率非均匀性严重制约了掺稀土光纤在高功率光纤激光器中的应用,提出一种基于液相掺杂的低损耗近等厚芯层掺稀土光纤的工艺方法.结合改良的化学气相沉积(MCVD)溶液掺杂法制备了含有多层疏松层的掺稀土光纤预制棒,理论分析了光纤预制棒缩棒前、后芯层差的变化原理,采用流量递减沉积工艺降低了缩棒后不同芯层之间的...     

稀土离子交换工艺对气相超稳Y分子筛性能的影响

分别采用2种稀土离子交换工艺(直接交换工艺和先水洗再交换工艺)对气相超稳Y分子筛进行改性,考察了2种工艺对制备的分子筛性能的影响,并对2种工艺的机理进行了分析。结果表明：采用直接交换工艺制备的气相超稳Y分子筛,稀土质量分数较低,且随着加入稀土质量分数的增加,稀土利用率呈下降趋势;采用先水洗再交换工艺制得的气相超稳Y分子筛,在加入稀土的质量分数为2%,4%时,稀土利用率达到97%以上,随着加入稀土质量分数的增加,分子筛中Na₂O的质量分数呈下降趋势,Na₂O质量分数低于1.5%,符合催化裂化催化剂的制备需求;与直接交换法相比,采用先水洗再交换工艺制得的分子筛,稀土质量分数和稀土利用率较高,分子筛中Na₂O质量分数更低,说明先水洗再交换工艺离子交换效果更佳。     

钒对USY型分子筛的影响及氧化镧在钒捕集中的作用

模拟催化裂化高温水热再生环境,采用X射线衍射、N₂物理吸附、高分辨电子透射显微镜与NH₃-程序升温热脱附等方法,研究了重金属元素钒(V)对催化剂活性组分水热超稳Y型分子筛(USY型分子筛)的破坏行为;在此基础上,研究了稀土氧化物氧化镧(La₂O₃)对重金属V的捕集作用。结果表明：当分子筛负载较高质量分数的V时,分子筛的晶体结构遭到严重破坏;与未负载V的催化剂相比,负载质量分数为0.5%的催化剂,转化率降低了16.3个百分点,目标产物(液化气和汽油)收率显著降低,副产物干气、焦炭收率大幅增加;向模型催化剂中添加La₂O₃可以提高催化剂的重金属V捕集能力,在V负载质量分数为0.6%的情况下,含有La₂O₃的模型催化剂的原料油转化率和目标产物收率大幅增加。