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发光学报

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2025年01期

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封面文章 | 双短链配体调控提升MAPbBr量子点性能及广色域LED显示应用

封面文章 | 双短链配体调控提升MAPbBr量子点性能及广色域LED显示应用

摘要：量子点（Quantum dots）凭借其尺寸可调控、卓越的光致发光量子产率（PLQY）以及宽光谱吸收等特性，展现出了卓越的光学性能，使其成为全彩广色域显示中LED色转换层的理想材料选择。特别是钙钛矿量子点（PQDs），不仅制备工艺简单，并且还拥有优异的光电性能，因而被视为极具商业化潜力的材料。然而， PQDs在合成后其表面的配体极易脱落，导致表面缺陷态密度增加，这使得它们在水氧等环境因
本期导读 | WGM Lasing from Toroid-shaped ZnO Microdisk Pivoted on Si

本期导读 | WGM Lasing from Toroid-shaped ZnO Microdisk Pivoted on Si

Gangyi ，YAN nyue²，YE Feifei ，WANG Zixuan LI Binghui ，LU Junfeng³，WANG Xiaoxuan4，XU Chunxiang （1.CollegeofIntegrated Circuit ScienceandEngineering（CollegeofIndustry-Education Integration）， Nanjing
特邀综述 | 光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术研究进展

特邀综述 | 光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术研究进展

摘要：光学微腔通过在介观尺度上增强光与物质相互作用,可作为通用功能结构用于增强荧光辐射与拉曼散射过程，在痕量物质检测、光电发光器件等领域具有独特的优势。随着微纳加工技术的不断进步，光学微腔的设计朝着更高品质因子和更小模式体积方向发展，光与物质相互作用效率持续提升，展现出了更多独特的光辐射及光散射增强特性。然而，相比于金属表面等离激元近场调控，光学微腔在增强荧光及拉曼痕量检测方面仍面临挑战。为了克服这一难题，人们提出了光学微腔-金属/二维半导体复合结构，为不同场景下的高性能荧光增强和拉曼痕量检测提供了全新的解决方案，展现出光学微腔在光辐射和光散射增强领域巨大的应用潜力。本文总结了近20年来光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术的研究进展，详细介绍了光学微腔的种类及其光学特性，深人探讨了光学微腔及其复合结构荧光和拉曼增强机制与前沿研究成果。最后，对未来光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术的发展和应用前景进行了总结与展望。
特邀综述 | 荧光寿命成像技术及其在生物医学领域的应用

特邀综述 | 荧光寿命成像技术及其在生物医学领域的应用

摘要：荧光寿命成像是一门在诸多领域都得到广泛应用的技术,该技术不仅具有高灵敏度、高时间分辨能力、空间分辨能力，且其测量不受激发光特性和细胞环境的影响，可定量化研究待测样品的荧光过程。由于上述优点,荧光寿命成像技术已经被广泛应用于生物医学领域。荧光寿命成像技术分为频域法和时域法,根据不同差频特征，频域法又可分为外差法和零差法，时域法主要有门控法、时间相关单光子计数法(TCSPC)和条纹相机测量法等三种实现途径。本文介绍了上述技术的基本原理，对荧光寿命成像技术在生物学研究、癌症肿瘤细胞的临床医学研究等领域的进展进行了综述，并对其未来的发展趋势进行了展望。
材料合成及性能 | Pr3+掺杂Ge-As-Ga-Se硫系玻璃和光纤的制备及性能

材料合成及性能 | Pr3+掺杂Ge-As-Ga-Se硫系玻璃和光纤的制备及性能

摘要：面向 4 μm 波段光纤激光器用增益光纤，制备出 0 . 2 % (质量分数)高浓度离子掺杂的（20玻璃,通过棒管法拉制了单模双包层增益光纤。采用X射线衍射、差示扫描量热、电子探针元素分析、椭偏仪、红外热像仪、红外显微测试、红外傅里叶变换光谱仪、荧光光谱仪等分析了不同工艺下制备的玻璃和光纤的光学特性，最终所制备光纤的基底损耗约为 2 . 6 5 d B / m ，并成功获得光纤在 3 . 8～4 . 8 μ m 处的强荧光发射。该硫系玻璃光纤具有较高的溶解度、良好的热稳定性与发光性能，具有作为 4 μm 波段光纤激光器增益介质的潜力。
材料合成及性能 | 基于绿色反溶剂工程的钙钛矿结晶过程调控及其机理

材料合成及性能 | 基于绿色反溶剂工程的钙钛矿结晶过程调控及其机理

摘要：乙酸乙酯(Ethylacetate,EA)常作为绿色反溶剂来制备钙钛矿薄膜,但高极性导致萃取速率过快,使晶体的成核和结晶过程难以控制。本文通过向EA中添加正已烷(n-hexane， H e x) 调节反溶剂萃取速率，进而控制溶液过饱和度使晶体的成核和生长过程达到动态平衡;同时使用Materials Studio软件对溶剂-反溶剂体系进行分子动力学模拟，定量计算其相互作用能。实验表明， 6 0 % N-Hex(反溶剂中 H e x 所占摩尔分数为 6 0 % )混合反溶剂制备的钙钛矿薄膜平均晶粒尺寸为 2 4 9 n m ，比纯EA和纯 H e x 制备薄膜分别提升 1 7 % 和 7 1 % ；载流子寿命为，比纯EA和纯Hex制备薄膜分别提升 2 7 % 和 45 % ；同时该薄膜(110)晶面优先取向。本实验的分子动力学计算结果表明，当溶剂-反溶剂相互作用力为 1 3 8 5 k J / m o l 时，得到最佳钙钛矿薄膜。
材料合成及性能 | 基于ZrO2:Yb3+/Er3+的非热猝灭型四重信号响应上转换荧光温度传感

材料合成及性能 | 基于ZrO2:Yb3+/Er3+的非热猝灭型四重信号响应上转换荧光温度传感

摘要：采用尿素辅助的共沉淀法制备了材料。利用X射线衍射技术探究了掺杂对晶体结构的影响，结果显示，和离子的掺杂导致了从单斜相到四方相和立方相的转变。通过温度依赖的上转换光谱探究了的发光热稳定性以及基于热耦合能级的温度传感特性。研究结果表明，在9 8 0 n m 激光激发下，表现为无热猝灭特征的上转换发光。并且，我们分别利用位于绿光区和两个独立能级之间的热耦合
材料合成及性能 | 基于NaGdF4:eR3+/Yb3+/AI3+的复合薄膜上转换发光与光热性能

材料合成及性能 | 基于NaGdF4:eR3+/Yb3+/AI3+的复合薄膜上转换发光与光热性能

摘要：稀土掺杂的上转换纳米材料在光热传感、生物医学等领域有着广泛的应用前景，但其存在导热性差、测温灵敏度与上转换发光(UCL)强度低的问题,而添加单壁碳纳米管(SWCNT）、贵金属与光子晶体(PCs)是提高其UCL强度与光热性能的有效手段。本文使用溶剂热法合成了：Er/Yb/AI纳米晶体(UCNPs)，通过对比上转换层（UC）、SWCNT/UC、Ag/SWCNT/UC与PCs/Ag/SWCNT/UC的光热性能,研究不同膜层对UCNPs的光热性能影响。结果表明,PCs/Ag/SWCNT/UC具有优异的性能，其红绿光强度分别为UC的3.48倍与4.24倍，其光热转换效率达到 3 3 . 7 9 % ，是UC的1.49倍；并且光学测温绝对灵敏度在353K时达到，相对灵敏度在 2 7 3 K 时达到。本研究为提高光热传感器性能提供了一种有效的策略。
器件制备及器件物理 | 大面积钙钛矿太阳能电池薄膜制备工艺进展综述

器件制备及器件物理 | 大面积钙钛矿太阳能电池薄膜制备工艺进展综述

摘要：钙钛矿太阳能电池由于其低成本、高性能和灵活性而吸引了越来越多的研究和工业关注。在实验室规模的钙钛矿太阳能电池(PSCs)快速发展之后，短短十多年内，光电转化率已经从最初的 3 . 8 % 提升至 2 6 . 7 % ，这一显著提升标志着钙钛矿太阳能电池技术的快速进步。其优异的光电性能得益于钙钛矿材料具有光吸收范围广、温度系数好、带隙可调、载流子迁移率高以及缺陷容忍度强等物理性质。钙钛矿光伏的商业化取决于能否从实验室规模的钙钛矿太阳能电池成功过渡到大规模的钙钛矿太阳能模组（PSMs)。然而，随着器件面积的增加，模组的效率显著降低，限制了其商业化进程，其中主要的问题在于如何制备出高质量且均匀的大面积钙钛矿薄膜。小面积器件的钙钛矿薄膜一般通过旋涂法制备，但是旋涂法对于大面积钙钛矿薄膜的制备存在薄膜质量不均匀、原料严重浪费的缺点，因此不适合大面积器件的制备。研究者们对此开发了多种制备工艺，其中包括刮刀涂布法、狭缝涂布法、喷墨打印法、真空蒸镀法等技术。本文主要介绍了大面积钙钛矿薄膜的制备工艺以及当前国内外的研究进展，并对各类添加剂和溶剂对器件效率的优化进行了讨论，以期大面积钙钛矿光伏尽快实现产业化。
器件制备及器件物理 | 自相似锁模超短脉冲掺饵光纤激光器

器件制备及器件物理 | 自相似锁模超短脉冲掺饵光纤激光器

摘要：设计并搭建了自相似锁模超短脉冲光纤激光器和掺饵光纤放大器，在种子源部分，利用自制的碳纳米管可饱和吸收体结合色散管理的方式，控制腔内净色散为微正色散产生了自相似抛物线型锁模脉冲，并以此作为种子源进行后续的功率放大和光谱展宽。光纤放大级采用的是双向泵浦的方式，通过高增益低色散的掺饵光纤将种子光充分增益后，得到输出功率 3 9 . 5 1 m W 、光谱宽度 3 8 . 1 1 n m 放大增益 2 0 . 6 5 d B 的激光输出。最后，采用普通单模光纤对放大后的自相似锁模脉冲进行压缩，获得压缩后脉冲宽度283fs的超短脉冲激光输出。
理论计算及光谱分析 | 六方氮化硼声子激元增强及调控石墨烯中红外波段吸收机理研究

理论计算及光谱分析 | 六方氮化硼声子激元增强及调控石墨烯中红外波段吸收机理研究

摘要：石墨烯自被成功制备以来，就以其优异的材料性能在众多领域受到了广泛关注,特别是其具备快速光电响应、宽光谱吸收、尺寸优势等特性，是制备微纳光电探测器的理想材料之一。目前，石墨烯光电探测器已经实现，但基于传统结构的石墨烯探测器存在光吸收效率低、光电响应差的问题。利用等离激元实现光吸收增强是一种可行的技术路线，但其存在微纳结构过于复杂、成本过高、性能不足等问题。本文提出了一种基于Au光栅/石墨烯的异质结构，利用h-BN与红外光相互作用产生的声子极化激元效应，将红外光局域在石墨烯中，增强石墨烯与异质结构整体的吸收率；同时，石墨烯与h-BN的晶格常数相近，该异质结构可最大程度地发挥石墨烯优异的光电性能。通过有限元(Finite element method，FEM)方法对吸收率和电磁场分布进行分析，发现在入射光频率为时， A u 光栅/石墨烯/h-BN/SiO2混合结构石墨烯层的功率耗散密度是Au光栅/石墨烯对照组结构的4.4倍，光吸收率是对照组的6.5倍。同时，通过控制h-BN的厚度、Au电极的厚度及栅宽可以实现对吸收强度的调控。该研究为实现基于石墨烯的中红外光电探测器提供了理论依据。
发光学应用及交叉前沿 | 有机小分子荧光探针结合静电纺丝用于爆炸物检测研究进展

发光学应用及交叉前沿 | 有机小分子荧光探针结合静电纺丝用于爆炸物检测研究进展

摘要：近年来,随着炸药制备和隐蔽性水平的进一步提高,爆炸物探测也面临更加严峻的挑战。有机小分子荧光探针具有高灵敏度、高选择性、低检测限等优点，近年来在爆炸物识别方面得到了广泛应用。然而，这些荧光探针对爆炸物的识别通常需要在溶液中进行，导致其应用受到很大限制。静电纺丝是一种制备直径可控、形态均匀的纳米纤维的有效技术。将荧光探针与静电纺丝技术结合制备出具有携带方便、可重复性好、检测限低等优点的荧光纳米纤维膜，有效地拓宽了荧光探针在检测爆炸物方面的应用。本文对有机小分子材料的荧光传感单元结构进行分类,总结了有机小分子荧光纳米纤维膜传感器对常见爆炸物三硝基甲苯（Trinitrotoluene，TNT)、三硝基苯酚（Trinitrophenol,TNP)、2,4-二硝基甲苯(2,4-Dinitrotoluene,DNT）、环三亚甲基三硝胺（Cyclotrimeth-ylene trinitramine,RDX）、三过氧化三丙酮(Triacetone triperoxide,TATP)等进行荧光识别和检测,为实际爆炸物检测中静电纺荧光纳米纤维膜的设计提供指导，同时为荧光探针在复杂环境中的实际应用提供了新思路。
发光学应用及交叉前沿 | Development of NIR Responsive Upconversion Nanosensor for Turn-on Detection of 4-Nonylphenol

发光学应用及交叉前沿 | Development of NIR Responsive Upconversion Nanosensor for Turn-on Detection of 4-Nonylphenol

，WENHongli *，，CHEN Wei ，ABDUR Raheem Aleem （1.KeyLaboratoryofCleanChemistryTechnologyofGuangdongRegularHigherEducationInstitutions，GuangdongEngineering TechnologyResearchCenterofModernFineChemic
发光学应用及交叉前沿 | 基于UIO-66-NH的表面分子印迹荧光传感器制备及其在检测罗丹明6G中的应用

发光学应用及交叉前沿 | 基于UIO-66-NH的表面分子印迹荧光传感器制备及其在检测罗丹明6G中的应用

摘要：将金属有机框架材料UIO-66- 同时作为载体和荧光基团，利用沉淀聚合法制备出一种用于检测罗丹明6G的表面分子印迹荧光传感器（。通过红外光谱、X射线衍射等对其进行表征，证实其已成功合成。在检测罗丹明6G的过程中，该传感器的荧光峰呈比率型变化。其荧光峰强度的比值与罗丹明6G浓度在范围内呈线性关系，检出限为。此外，UIO-66- Rh6G@SMIPs具有选择性高、抗干扰能力强以及
发光学应用及交叉前沿 | 含脲六元螺环罗丹明对水中金属离子的光谱响应及电致变色性质研究

发光学应用及交叉前沿 | 含脲六元螺环罗丹明对水中金属离子的光谱响应及电致变色性质研究

摘要：为了探究六元螺环在金属离子响应和电致变色领域的应用，本文采用一锅多步的方法成功设计制备了含氨基脲结构的六元螺环罗丹明SRh-NH，并对其进行结构表征。与五元螺环罗丹明类似，SRh-NH对酸性敏感一 p H3 . 0 ～ 6 . 0 ），当 p H> 6 . 0 时螺环结构较为稳定，不易发生开环反应，其分别为4.62（abs）和4.76（fl）。在金属离子选择性方面，和均能
发光学应用及交叉前沿 | 孤基荧光碳点的制备及其抗菌性能

发光学应用及交叉前沿 | 孤基荧光碳点的制备及其抗菌性能

摘要：报道了一种表面具有胍基的荧光碳点，该碳点具有优良的发光特性和生物安全性，可有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。本文以缩二胍盐酸盐、二硫代二苯甲酸和乙酸为原材料，通过水热法合成了一种在固态和液态下都具有荧光特性的缩二胍碳点（BHCDs）。高分辨透射电镜表明碳点的平均晶粒为 2 . 2 4 n m ，其最强发射波长为 4 2 0 n m ，且随着激发波长的增加而红移。根据X射线光电子能谱（XPS）
发光学应用及交叉前沿 | 基于香豆素Zn2+荧光探针构建及其应用

发光学应用及交叉前沿 | 基于香豆素Zn2+荧光探针构建及其应用

摘要：以香豆素醛和取代胺基的四氮唑为原料经缩合反应制备了新型荧光探针ASZ。通过高分辨率质谱（HR-MS）、核磁共振氢谱（）和核磁共振碳谱（）对其结构进行了表征。ASZ识别后最大吸收波长红移 8 0 n m ，可实现对的“裸眼”识别。且探针ASZ可通过荧光“OFF-ON"高选择性响应，识别后探针的荧光强度增大4倍，其检测限低至 9 . 9 4 n m o l / L 。利用H

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