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发光学报

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2025年02期

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封面文章 | 基于频率-分辨干涉自相关区分ZnOF-P微腔的二次谐波和多光子荧光

封面文章 | 基于频率-分辨干涉自相关区分ZnOF-P微腔的二次谐波和多光子荧光

摘要：利用微区频率-分辨干涉自相关技术研究了 Z n O 微米带以及 Z n O Fabry-Perot微腔(F-P微腔)的非线性上转换光学性质。以化学气相沉积(Chemicalvapordeposition，CVD）方法制备 z n O 微米带，并通过干法转移置于一对分布式 Bragg反射镜(Distributed Bragg reflector，DBR)之间构成二维强耦合F-P微腔,采用自搭建的微区光谱系统进行频率-分辨干涉和角分辨光谱测量。实验结果表明，以近红外超快激光泵浦 Z n O 样品，二次谐波（Second harmonic generation，SHG)和多光子吸收（Multi-photon absorption，MPA）上转换荧光信号将同时存在，并在频谱图上实现通过特性谱线区分SHG和MPA信号；在 Z n O 微腔中，SHG和MPA信号还将占据不同的发射角度，讨论了微腔强耦合体系下MPA激子极化激元和二次谐波的竞争关系。该工作为通过高阶非线性上转换方法制备微腔激光器提供了参考。
特邀报告 | 氧化锌微纳结构紫外发光与激光器件研究进展

特邀报告 | 氧化锌微纳结构紫外发光与激光器件研究进展

摘要：氧化锌 ( Z n O 拥有较宽的直接带隙（ 3 . 3 7 e V ）、可观的激子束缚能（ 6 0 m e V 以及良好的增益特性，这使其成为低维高效纯紫外发光及激光器件的理想材料。目前，基于各种形态的微腔已经实现了光泵浦激光，但电驱动器件的开发才是其走向实际应用的关键。本文简要回顾了 Z n O 的基本特性及其微纳结构的常见制备方式，按不同的器件结构梳理了基于微纳结构的发光和激光器件的主要研究进展。首先，阐述了基于低维异质结构和肖特基结构的发光与激光器件及相应性能优化手段的研究进展;进一步讨论了p型材料及相应同质结构发光与激光器件的研究现状；最后对 z n O 基器件仍旧存在的问题和未来发展方向进行了总结与展望。
特邀报告 | 回音壁微腔协同的表面增强拉曼散射生物传感

特邀报告 | 回音壁微腔协同的表面增强拉曼散射生物传感

中图分类号：0482.31 文献标识码：ADOI： 10.37188/CJL.20240269 CSTR：32170.14.CJL.20240269 （东南大学电子科学与工程学院，生物科学与医学工程学院，江苏南京211189摘要：表面增强拉曼散射（Surface enhanced Raman scattering，SERS）技术是一种具有高灵敏度、高选择性且无损的光谱分析方法，有效解决了拉曼散射
特邀报告 | 氧化物全光控突触研究进展

特邀报告 | 氧化物全光控突触研究进展

摘要：类脑神经形态计算有望克服传统冯·诺依曼计算架构瓶颈,实现低功耗、高效信息处理,进而推动人工智能技术的发展。人工突触是构建神经形态系统的关键硬件，其中光电突触结合了电子学和光子学优势，具有光学感知、信息计算和存储等多种功能。新兴的全光控光电突触，其电导非易失性增大和降低均通过光信号实现,可有效避免电信号对器件微结构的破坏，改善工作稳定性，并且赋予突触器件新的功能。氧化物易制备，与CMOS工艺兼容性好，是使用最广泛的人工突触材料。本文梳理了具有长程可塑性的氧化物全光控突触器件研究进展，分别讨论了基于光波长和光功率调控的全光控突触，主要聚焦器件结构、材料选择和光电响应机制，最后分析了当前全光控突触发展面临的挑战。
特邀综述 | 水相室温磷光碳点进展

特邀综述 | 水相室温磷光碳点进展

摘要：室温磷光材料因其长的发光寿命特性而备受关注,特别适用于非实时激发领域。碳点作为一类新兴的磷光材料,因其易制备、低毒性、成本低及良好的光学稳定性与可调的光学性能引起了研究人员的广泛兴趣。本文总结了当前基于碳点的磷光材料取得的重要进展。首先，详细阐述了室温磷光的发光机制，解析了磷光发射的能级结构。随后，分别阐述了固相和水相室温磷光碳点的合成策略以及调控方法。接着，重点介绍其在信息加密、传感、照明与显示和生物医学方面的潜在应用。最后，讨论了水相室温磷光碳点目前面临的主要挑战，并展望了未来的发展机遇。
特邀综述 | 应用于色转换显示的红光钙钛矿发光材料研究现状

特邀综述 | 应用于色转换显示的红光钙钛矿发光材料研究现状

摘要：色转换显示技术是利用发光材料的光致发光特性,将高能量的蓝光激发光通过色转换层得到红光和绿光，从而获得全彩色显示效果。金属卤化物钙钛矿作为一种新兴的发光材料，具有荧光量子产率高、色纯度高、制造成本低等特性，是实现下一代超高清广色域显示技术的关键材料。目前，绿光钙钛矿发光材料在荧光量子转换效率、半峰宽和稳定性方面已经取得了不错的进展并实现了商业化应用，而红光钙钛矿发光材料的发展仍然面临诸多科学技术问题，尚待解决。鉴于此，本文从不同红光钙钛矿材料的实现途径出发，系统总结了近年来不同类型红光钙钛矿发光材料在发光特性、稳定性和图案化技术上的研究进展，展望并讨论了红光钙钛矿产业化需要解决的关键技术难题。希望本综述能为研究人员开发应用于色转化显示技术的红光钙钛矿发光材料提供借鉴。
本期导读 | 可控结晶法优化一种自还原体系新型红色荧光粉的热稳定性

本期导读 | 可控结晶法优化一种自还原体系新型红色荧光粉的热稳定性

Controllable Crystallization Optimizes Thermal Stability of A Novel Red-emitting Phosphor in Self-reduction System Abstract：Thermalquenching（TQ）atelevated temperature isamajorfactorafecting thelumine
材料合成及性能 | 配体及溶剂调控的CsPbBr3/Cs4PbBr3/CsPb2Br5相变及其光学特性

材料合成及性能 | 配体及溶剂调控的CsPbBr3/Cs4PbBr3/CsPb2Br5相变及其光学特性

摘要：作为一种具有广阔前景的新型材料，金属卤化物钙钛矿在光电子领域正冉冉升起，成为一颗耀眼的新星。本文采用传统的热注射法制备了三维钙钛矿纳米晶。通过向三维钙钛矿纳米晶添加配体或极性溶剂，实现了三维零维和二维之间的相变，并研究和比较了它们独特的光学性质。在紫外光的激发下，均发出明亮的绿光，具有纳秒量级的荧光寿命。复合结构的荧光寿命与寿命几乎一致，表明和复合物的发
材料合成及性能 | 掺杂不同稀土氧化物的Ga2O3-B2O3-ZnO-TiO2-Tb2O3玻璃制备及磁光性能

材料合成及性能 | 掺杂不同稀土氧化物的Ga2O3-B2O3-ZnO-TiO2-Tb2O3玻璃制备及磁光性能

摘要：采用高温熔融法制备了掺杂不同稀土氧化物的玻璃。研究了掺杂不同稀土氧化物对玻璃的结构、物理性质、光学性质和磁光性质的影响。掺杂不同稀土氧化物后，玻璃的密度、折射率和Verdet常数均有所增加。随着人射光波长和温度的增加，玻璃的Verdet常数的绝对值逐渐降低。在温度为 2 9 8 . 1 5 K 、人射光波长 6 3 3 n m 的条件下，当和的掺杂摩尔分数分别为 4 0 %
器件制备及器件物理 | 利用叠层结构提高近紫外有机发光二极管的电致发光效率与稳定性

器件制备及器件物理 | 利用叠层结构提高近紫外有机发光二极管的电致发光效率与稳定性

摘要：在过去十年中,近紫外有机发光二极管(NUV-OLEDs)因其具有近紫外光子发射能力而受到研究者的广泛关注。然而，当器件的电致发光波长降至 4 0 0n m 以下时，如何提升器件的辐射功率成为技术挑战。本研究采用BCPO和TAZ作为NUV发光材料，制备了单层和叠层NUV-OLEDs,并比较了它们的电致发光性能。结果表明，叠层器件的性能显著优于单层器件。其中，BCPO单层器件的发光峰位波长为 3 8 4 n m ，近紫外光占比56 . 9 % ，外量子效率 2 . 9 1 % ，辐射功率；而BCPO叠层器件的近紫外光占比提高到 6 0 . 5 % ，外量子效率提高到 5 . 7 3 % ，辐射功率达到。TAZ单层器件的发光峰位波长为 3 7 7 n m ，近紫外光占比 7 9 . 1 % ，外量子效率 3 . 6 5 % ，辐射功率；而TAZ叠层器件的近紫外光占比略增至 7 9 . 6 % ，外量子效率提高到7 . 2 1 % ，辐射功率达到。此外，叠层器件在相同辐射功率下所需电流密度更低，这使得叠层器件能够展现出比单层器件更好的发光稳定性。
器件制备及器件物理 | 基于集成氮化硅超表面VCSEL的涡旋光输出

器件制备及器件物理 | 基于集成氮化硅超表面VCSEL的涡旋光输出

摘要：集成光子器件技术的最新进展充分满足了市场对于紧凑型、高效光电系统的需求，同时也有力地促进了光学超表面技术的发展。其中，垂直腔面发射激光器(VCSEL)与超表面的集成，可生成具有特定波前的矢量光束，极大地增强光电系统的功能性和灵活性。本文设计了基于纳米天线阵列超表面的 SEL，通过对纳米天线结构参数的调控，实现了超过 2 π 的相位覆盖，并采用1阶和2阶涡旋相位板，成功产生了不同阶数的涡旋光束。这一成果为光学超表面调控VCSEL光场技术提供了新思路。
器件制备及器件物理 | 基于可调有源双耦合器环级联复合腔滤波器的2 μ ｍ波段单纵模光纤激光器

器件制备及器件物理 | 基于可调有源双耦合器环级联复合腔滤波器的2 μ ｍ波段单纵模光纤激光器

摘要：提出并验证了一种基于可调有源双耦合器环级联复合腔（Active dual-coupler ring based compound-cavity，ADCR-CC)滤波器的 2 μm 波段单纵模(Single-longitudinal-mode,SLM)铥钬共掺光纤激光器。将具有可调滤波带宽和透射率的ADCR-CC滤波器与光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating,FBG)结合,实现了SLM激光输出。当主腔和复合腔的泵浦功率分别为 1 . 8 W 和 1 . 1 W 时，测得的激光器输出波长为，光信噪比高达8 3 . 0 8 d B, 9 0 m i n 内的最大光谱中心波长和光谱峰值功率波动分别为 0 . 0 0 6n m 和，激光器输出功率为5 0 . 0 3 m W 。使用等强度悬臂梁对FBG引入应变调节，SLM激光可在 1 . 4 5 n m 范围内实现波长的可调谐输出。
器件制备及器件物理 | 新型半导体激光巴条衬底与液冷微结构集成散热研究

器件制备及器件物理 | 新型半导体激光巴条衬底与液冷微结构集成散热研究

摘要：芯片衬底与微通道集成一体化是一项全球前沿的研究热点，与传统液冷微通道热沉相比，具有革命性的优势，已成功应用于绝缘栅双极型晶体管等芯片领域，展现出卓越的散热性能。随着大科学装置及工业领域对半导体激光芯片输出功率需求的增加，热管理成为一项关键技术问题。传统激光巴条冷却研究主要集中在优化液冷热沉结构，但其散热能力受到传热路径热阻的限制。为应对这一挑战，本研究基于芯片衬底与微通道集成一体化设计，提出了一种新型分布式流型结构，用于半导体激光芯片的高效散热。该设计显著缩短了传热路径，减少了热阻，从而有效降低芯片结温与冷却流量，为实现高集成度和高散热量的激光芯片提供了重要技术支撑。研究结果表明，本文提出的分布式流型结构突破了半导体激光巴条衬底微通道设计的瓶颈，在 0 . 3 5L/ m i n@ 2 0 ℃的液冷条件下，实现了芯片温升≤ 4 0℃ 的目标，并在的高热流密度条件下获得了最佳填充因子为0.25，芯片温升为30.52℃的模拟结果。
理论计算及光谱分析 | 固态效应对吡啶并[2,3-b]吡嗪-二氢苯并氮杂环类给-受体结构TADF分子发光性质影响的理论研究

理论计算及光谱分析 | 固态效应对吡啶并[2,3-b]吡嗪-二氢苯并氮杂环类给-受体结构TADF分子发光性质影响的理论研究

Solid-state Effects onLuminescencePropertiesofTADF Emitters Based on Pyrido[2，3-b]pyrazineDihydrophenazasilines Donor-acceptor Structures： Theoretical Study （1.11oo3， 2.bteturedtealstityc *Correspond
发光学应用及交叉前沿 | 芯片尺寸与阵列偏移对图形衬底Micro-LED光强空间分布的影响

发光学应用及交叉前沿 | 芯片尺寸与阵列偏移对图形衬底Micro-LED光强空间分布的影响

摘要：微型发光二极管(Micro-light emiting diode，Micro-LED)以高亮度、高对比度、低能耗和快速响应等优异特性,广泛应用于户外显示、增强现实和虚拟现实等领域。然而,Micro-LED的微型化带来了光强分布控制的挑战。为提高其发光效率,常使用图形蓝宝石衬底(Pattermed sapphire substrate，PSS)技术,通过微米级图形单元优化光提取率。在大尺寸LED中,PSS对光强空间分布影响较小，但在微米级Micro-LED中影响显著。本文采用光线追迹方法，系统研究了发光波长为 4 6 0 n m 的不同尺寸PSSMicro-LED在不同阵列偏移下的光强空间分布，并量化了光强空间分布的非对称率，最后解释了该现象。结果表明，随着尺寸减小，PSS对光强空间分布影响增大。当尺寸为 3 μ m× 5 μ m 时，在 y 轴和 x 轴的光强空间分布的非对称率达 3 . 0 6 % 和 4 . 2 2 % ，因而影响Micro-LED发光均匀性。本研究为Micro-LED在显示应用中的优化设计提供了理论支持。

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