Wood-Inspired Binder Enabled Vertical 3D Printing of g-C3N4/CNT Arrays for Highly Efficient Photoelectrochemical Hydrogen Evolution

2D nanomaterials are very attractive for photoelectrochemical applications due to their ultra-thin structure, excellent physicochemical properties of large surface-area-to-volume ratios, and the resulting abundant active sites and high charge transport capacity. However, the application of commonly used 2D nanomaterials with disordered-stacking is always limited by high photoelectrode tortuosity, few surface-active sites, and low mass transfer efficiency. Herein, inspired by wood structures, a vertical 3D printing strategy is developed to rapidly build vertically aligned and hierarchically porous graphitic carbon nitride/carbon nanotube (g-C₃N₄/CNT) arrays by using lignin as a binder for efficient photoelectrochemical hydrogen evolution. Arising from the directional electron transport and multiple light scattering in the out-of-plane aligned and porous architecture, the resulting g-C₃N₄/CNT arrays display an outstanding hydrogen evolution performance, with the hydrogen yield up to 4.36 µmol (cm⁻² h⁻¹) at a bias of −0.5 V versus RHE, 12.7 and 41.6 times higher than traditional thick g-C₃N₄/CNT and g-C₃N₄ films, respectively. Moreover, this 3D printed structure can overcome the agglomeration problem of the commonly used g-C₃N₄ with powder configuration and shows desirable recyclability and stability. This facile and scalable vertical 3D printing strategy will open a new avenue to highly enhance the photoelectrochemical performance of 2D nanomaterials for sustainably production of clean energy.     

一种新型VHF/UHF双频宽带车载全向天线

提出了一种工作在VHF/UHF频段的双频段宽带垂直极化车载鞭状天线。天线在VHF中馈车载鞭状天线的下辐射体顶端加一个UHF频段8λ40 MHz/4同轴扼流套,将上辐射体分为三段并在段间串接两个λ840 MHz/2倒相线圈,在天线底部加同轴扼流圈,完成了一种VHF中馈鞭状天线与一副UHF三元串联馈电直线阵天线复合的新型VHF/UHF双频段超宽频带垂直极化车载全向天线。该天线在VHF频段(30 MHz~225 MHz),UHF频段(800 MHz~880 MHz)内均具有良好的辐射特性。增益在VHF频段为1.5~4.5 dB i,在UHF频段大于6 dB i。     

电离层垂直探测中扰动观测模式研究

电离层高频反射回波的多普勒频移观测是研究电离层扰动的一个重要方法.利用电离层垂直探测中的组合脉冲控制和回波相位测量分析方法,开发并实现了一种电离层扰动观测模式.实验观测表明,新开发的观测模式在电离层高频反射回波为窄带信号的情况下,可实时获得高精度多普勒频高图,并给出电离层扰动速度的时空变化曲线,能够满足电离层扰动观测研究的需要.     

垂直腔体面发射激光器等效电路模型在SPICE下的实现

介绍了一个基于速率方程的垂直腔体面发射激光器(VCSEL)的等效电路模型,该模型在电路模拟程序Pspice下得到了实现,其仿真结果与实验数据十分吻合。用C语言编写了一个可以自动生成VCSEL宏模型的网表自动生成器。     

垂直腔激光器中弛豫振荡频率的优化控制

从垂直腔面发射的半导体激光器（VCSELs）的结构出发，利用增益与载流子密度的广义对数关系，借助小信号分析法，推出了直接调制情形下驰豫振荡频率的严格解析关系。分析指出，量子阱器件的光子寿命并非越短越好，欲提高VCSELs的驰豫振荡频率，除了增加注入电流，提高微分增益等基本途径外，控制器件的结构参数可使驰豫振荡频率达到极大值。同时，自发辐射因子的可控性，以及降低稳态载流子密度，也都是提高VCSELs驰豫振荡频率和拓宽调制带宽的有效措施。     

大功率垂直腔底发射半导体激光器的光束质量

从M2因子、远场发散角、近场及远场光强分布等方面对大功率底发射半导体激光器光束质量进行研究,分析了不同器件参数对光束质量的影响,为寻找有效改善光束质量的方法提供了依据。设计了一种具有新型排列方式的垂直腔面发射半导体激光(VCSEL)阵列。通过调制阵列中各单元直径以及单元间距,在4 A的工作电流下得到1 kW/cm2的高功率密度和高斯远场分布。与具有相同出光面积的单管器件和4×4二维阵列比较,新型阵列的光谱特性及光束质量均具有优越性。     

垂直Bridgman生长CdTe过程的数值模拟

采用 Galerkin有限元算法 ,计算了垂直 Bridgman生长 Cd Te过程中的温场分布、液体流动和固液界面的形状 ,分析了生长速率、温区分布等参数对固液界面的影响 .计算结果表明 ,较小的生长速率可以获得更为平坦的固液界面 ,适当增加结晶区域的温度梯度也是改善固液界面形状的一个有效方法 .同时 ,通过对生长系统中的热流分析 ,表明在生长过程的中间阶段 ,热量交换主要集中在梯度区附近 ,而坩埚两端与外部环境的热量交换较少     

高速率并行光发射模块的研制

介绍了有关并行光发射模块设计与制作的最新进展,制作并测试了12信道并行光发射模块,单信道传输速率大于2．5Gbit／s（最高可达3Gbit／s）,12信道并行总传输速率为30Gbit／s。模块采用波长为850nm的垂直腔面发射激光器（VCSEL）作光源,激光器与驱动电路芯片直接用Au丝连接,输出光束直接耦合进入12信道的光纤阵列中,在单信道8mA的工作电流下,可以测到最高为3Gbit／s的清晰眼图。     

甚短距离光互连模块技术的发展动态

甚短距离光互连技术作为一种突破铜线互连传输瓶颈有效方法,受到了广泛关注。半导体光学器件技术、高速化集成电路技术和光电模块封装技术作为实现光互连的关键技术发展较为迅速。首先阐述了垂直腔面发射激光器的电路模型,然后针对光信号发送模块介绍了预加重补偿技术以及开环方式稳定光功率输出技术,并对如何提高光信号接收模块带宽性能的电路技术进行了分析。其次结合光互连模块技术标准的发展,以NEC公司的实用化甚短距离并行光互连模块为例,对其光电封装技术进行了说明,最后就甚短距离光互连技术所面临的课题及发展前景进行了总结。     

遥感技术在上海立体绿化调查与规划中的优点与局限分析

由于立体绿化对于改善城市环境具有明显效应,上海近些年来正在大力推广立体绿化。然而,立体绿化在调查与规划上面临着难以掌握现状和潜在资源的难题。在上海的应用中,使用高分辨率航空遥感影像有效解决了上述难题。实践结果表明,遥感技术具有较多优点,同时也存在一些局限性。对此进行了分析,并针对局限性提出了相关对策。