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基于有序电磁谐振单元的可见光透明吸波电磁功能超材料吸波体
1
作者 王琛瑞 黄文彬 +3 位作者 李天昊 薛雄 张馥麟 刘伟建 《表面技术》 北大核心 2026年第1期136-144,共9页
目的设计并制备一种在可见光波段具有高透过率、同时在微波频段具备强吸收性能的电磁功能超材料吸波体,以实现“透光-吸波”一体化功能,为新一代多功能电磁兼容材料的发展提供技术路径。方法采用“结构设计-参数优化-制备验证”的系统... 目的设计并制备一种在可见光波段具有高透过率、同时在微波频段具备强吸收性能的电磁功能超材料吸波体,以实现“透光-吸波”一体化功能,为新一代多功能电磁兼容材料的发展提供技术路径。方法采用“结构设计-参数优化-制备验证”的系统研究方法,基于有序电磁谐振单元构型,设计了以PC为基体层、PVC为中间介质层、ITO电阻膜为功能层的多层超材料结构。采用遗传算法对PC基体层厚度、超材料单元结构的关键几何参数以及ITO电阻膜的方阻值进行多目标协同优化,在保证可见光透过率高于80%的前提下,寻求最优的吸波性能。运用超快激光微纳制造技术,实现方环型超材料结构单元微纳米级的精准成型。结果本研究制备的优选超材料样件在7.24~17.65 GHz的宽频带范围内,实现了反射率低于-10 dB的有效电磁波吸收,吸收带宽达到10.41 GHz。通过超材料电磁场分析发现,方环结构单元在谐振频点处引发了显著的电场聚集效应,其局部电场密度显著提升并导致了功率损耗密度集中,证实了电磁能量被高效地转化为热能而耗散。结论基于有序方环型ITO谐振单元的超材料结构,能够通过激发结构谐振来有效调控与耗散入射电磁波能量。遗传算法的优化设计是实现宽频带吸波与高可见光透过的关键。透明超材料吸波体在保持高光学透明度的同时,具备优异的宽频微波吸收性能,为解决特定场景下的电磁兼容与光学透视矛盾问题提供了一种有效的技术方案。本研究进一步证明了基于遗传算法结合超快激光微纳制造的技术路径,在开发更复杂多功能电磁材料方面具有巨大的潜力和应用价值。 展开更多
关键词 电磁谐振 超材料 高透光率 遗传算法 宽频吸波 激光微纳制造
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基于micro-LED的波分复用高速水下可见光通信系统研究
2
作者 应红 张涛 +3 位作者 王彬峰 刘涛 唐堂 惠天宇 《照明工程学报》 2025年第5期60-73,共14页
本文研究了一种基于2个商用LED和5个自行设计micro-LED的波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)超高速水下可见光通信概念验证系统。通过预均衡和正交频分复用调制技术,在0.6 m水下环境中实现了28.82 Gbps的聚合通信速率,这... 本文研究了一种基于2个商用LED和5个自行设计micro-LED的波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)超高速水下可见光通信概念验证系统。通过预均衡和正交频分复用调制技术,在0.6 m水下环境中实现了28.82 Gbps的聚合通信速率,这是目前所知基于micro-LED的水下可见光通信(Underwater Visible Light Communication,UVLC)的破纪录传输速率,较现有最高纪录(20.09 Gbps)提升43%。相对单通道455 nm micro-LED(7.23 Gbps),容量增益达4倍。此外,本研究还分析了各波长光源的调制带宽与光功率特性,并利用63%和40%衰减片模拟扩展距离传输环境。采用63%衰减片的WDM-UVLC系统可获得聚合速率为18.35 Gbps,其中最短的估算传输距离为650 nm波长的光源,仅为1.81 m。使用40%衰减片的WDM-UVLC获得了15.36 Gbps的总通信速率,最短估算传输距离为2.75 m,而对于在水环境衰减特性小的蓝绿光则能够获得超过8 m的估算传输距离。尤其对于455 nm通道SNR仅下降5 dB即可维持BER<3.8×10^(-3),验证了方案在功率波动下的鲁棒性与潜力。该研究不仅验证了波分复用技术结合micro-LED在水下高速通信中的潜力,更表明多色micro-LED是波分复用UVLC发射器的绝佳候选器件,通过特定的光学滤波器和光学设计,未来可实现更集成的波分复用系统。 展开更多
关键词 水下可见光通信 波分复用 micro-LED 正交频分复用
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高温和不同光照条件下微地膜对土壤微生物群落结构和碳固定/碳降解功能的影响
3
作者 余殊彤 张饮江 +7 位作者 张娟琴 白娜玲 李双喜 张翰林 郑宪清 张月 吕卫光 张海韵 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第5期1159-1171,共13页
为揭示高温和不同光照条件下微小地膜碎片(微地膜)对土壤微生物群落结构和碳固定/碳降解功能的影响,本研究运用宏基因组测序技术,探究了强、弱光照下4种微地膜(传统黑地膜B、传统白地膜W、可降解黑地膜DB、可降解白地膜DW)对土壤微生物... 为揭示高温和不同光照条件下微小地膜碎片(微地膜)对土壤微生物群落结构和碳固定/碳降解功能的影响,本研究运用宏基因组测序技术,探究了强、弱光照下4种微地膜(传统黑地膜B、传统白地膜W、可降解黑地膜DB、可降解白地膜DW)对土壤微生物群落结构和碳固定/碳降解功能的影响。结果表明:可降解微地膜对细菌群落结构的影响程度比传统微地膜更强,如强光照下鞘氨醇单胞菌属在B、W、DB和DW的相对丰度分别比对照(未添加微地膜)下降了30.4%、6.9%、40.8%和51.4%。微地膜对真菌群落结构的影响程度较细菌更显著,如篮状菌属在弱光照添加B微地膜条件下的丰度上升了47.8倍,强光照下B、DB和DW使其丰度增加了2.4、2.1倍和4.2倍。土壤pH、硝态氮和速效钾与微生物群落结构具有显著相关性,光照和微地膜转变了土壤理化性质与微生物群落结构的正、负相关性。弱光照下B、W和DB显著提升了土壤碳固定功能丰度(5.1%~13.1%),强光照下B、DB和DW增加了土壤碳降解功能丰度(17.7%~20.6%)。研究表明,微地膜和光照共同影响土壤微生物群落结构,强光照下添加可降解微地膜的效应总体更显著,同时微地膜在特定光照下对碳固定/碳降解功能有一定促进作用,但可降解与传统微地膜的效应之间差异不大。 展开更多
关键词 微地膜 光照强度 群落结构 碳固定 碳降解
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猪肉新鲜度特征波长筛选及无损智能检测装置优化 被引量：4
4
作者 左杰文 彭彦昆 +1 位作者 李荣娇 徐汇丽 《农业工程学报》 北大核心 2025年第1期308-316,共9页
食品安全和质量控制在现代社会变得至关重要,猪肉的安全和质量直接关系到人们的健康和生活质量。传统的食品安全检测方式往往存在着效率低下、破坏样本等问题。为实现猪肉新鲜度的快速、无损检测,在前期研究的基础上,该研究基于猪肉上... 食品安全和质量控制在现代社会变得至关重要,猪肉的安全和质量直接关系到人们的健康和生活质量。传统的食品安全检测方式往往存在着效率低下、破坏样本等问题。为实现猪肉新鲜度的快速、无损检测,在前期研究的基础上,该研究基于猪肉上清液试验平台提取了猪肉新鲜度各指标的特征波长,筛选出了与猪肉新鲜度相关性最高的6个特征波长。分析了猪肉新鲜度指标挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、pH值和颜色(L^(*)、a^(*)、b^(*))随着储藏时间的变化规律和上清液的光谱特征。通过竞争自适应重加权采样(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)和连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)筛选出了猪肉上清液光谱中与猪肉相关的特征波长,基于特征波长的偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)模型性能得到明显的提升,使用标准正态变换、竞争自适应重采样加权算法与连续投影算法联用(SNV-CARS-SPA)建立的模型具有最佳性能,TVB-N含量、pH值、L^(*)、a^(*)和b^(*)的预测集相关系数Rp分别为0.996、0.961、0.731、0.922和0.839,预测集均方根误差RMSEP分别为0.388 mg/100g、0.067、2.377、0.832和0.567,其中540、580、680、730、760、860 nm这6个特征波长与猪肉新鲜度相关性最高。基于上述研究中的特征波长,优化设计了基于多光谱传感器的检测装置,包括光源模块、控制模块、散热单元、供电单元、采集探头和外壳等,基于Arduino系统对装置的软件进行了设计。建立了猪肉新鲜度指标TVB-N含量、pH值、L^(*)、a^(*)、b^(*)的预测模型,在6个特征波长下TVB-N含量、pH值、L^(*)、a^(*)和b^(*)最优模型的Rp分别为0.970、0.937、0.805、0.908和0.915,RMSEP分别为0.874 mg/100g、0.097、1.972、1.514和0.729。与优化前的设备相比,优化后的设备体积更小,制造成本更低,TVB-N检测精度进一步提高。该研究通过硬件和算法的优化,提升了猪肉新鲜度检测模型的性能,对于推动新鲜度检测设备的应用、提升肉类供应链中的质量监控能力、保障消费者的食品安全具有重要意义。 展开更多
关键词 光谱分析 机器学习 光源 特征波长 微型设备
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基于石墨烯人工微结构的三频段太赫兹传感与慢光 被引量：2
5
作者 成昱轩 许辉 +6 位作者 于鸿飞 黄林琴 谷志超 陈玉峰 贺龙辉 陈智全 侯海良 《物理学报》 北大核心 2025年第6期243-255,共13页
提出了一种三频段太赫兹双重等离激元诱导透明的单层石墨烯器件,本器件结构简单且拥有优秀的慢光与传感性能.器件中的长石墨烯带能够直接被入射光激发,进而产生一个明模式;短石墨烯带则无法被入射光直接激发产生暗模式,但能够被明模式... 提出了一种三频段太赫兹双重等离激元诱导透明的单层石墨烯器件,本器件结构简单且拥有优秀的慢光与传感性能.器件中的长石墨烯带能够直接被入射光激发,进而产生一个明模式;短石墨烯带则无法被入射光直接激发产生暗模式,但能够被明模式间接激发,明暗模式相互干涉从而形成表面等离子体诱导透明现象.本文通过耦合模理论推导此现象产生的机理,发现计算的结果与时域有限差分法基本一致.该结构不仅存在外部动态调节的优点,同时慢光与传感性能也十分优异.本文发现提高石墨烯器件的费米能级能够显著地提高慢光效应,群折射率在石墨烯费米能级为1.1 eV时达到最大值327.1.本结构还拥有优秀的传感性能,其灵敏度与品质因子最高分别达到1.442 THz/RIU与39.6921.本研究有望为慢光与传感等领域的应用提供思路与理论基础. 展开更多
关键词 微结构 等离激元 慢光 传感
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基于涡旋光相移干涉的高精度微测量技术研究
6
作者 袁涛 刘吉 +2 位作者 武锦辉 张博洋 杨雪娇 《半导体光电》 北大核心 2025年第4期722-726,共5页
针对精密加工和芯片制造领域微位移高精度测量需求,提出一种基于涡旋光干涉的新型微位移测量方法。通过改进传统的马赫-曾德尔干涉系统,引入空间光调制器生成携带轨道角动量的涡旋光作为参考光源,与作用于被测物体的球面波物光发生干涉... 针对精密加工和芯片制造领域微位移高精度测量需求,提出一种基于涡旋光干涉的新型微位移测量方法。通过改进传统的马赫-曾德尔干涉系统,引入空间光调制器生成携带轨道角动量的涡旋光作为参考光源,与作用于被测物体的球面波物光发生干涉,构建具有螺旋相位特征的动态干涉条纹。系统通过监测物体微小位移引起的干涉条纹旋转变换,建立相位旋转角度与定位移量的精确对应关系。为实现精确分析物体的微位移量,结合图像处理、四步相移法和解包裹算法的相位重构体系,有效生成解包裹相位图和位移分布图。实验结果表明,该方法测量误差低于3%,重复性测量平均误差为1.4%。该系统操作简便、测试精度高且稳定可靠。 展开更多
关键词 涡旋光 微位移测量 四步相移 光学干涉
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光驱动微纳机器人在精准医学领域的应用进展(特邀)
7
作者 潘婷 张欣 +1 位作者 辛洪宝 李宝军 《光学学报(网络版)》 2025年第18期4-24,共21页
精准医疗已成为现代生命科学研究的核心领域,其中微纳尺度机器人技术的突破正加速该领域的创新发展。相较于其他驱动模式,光驱动微纳机器人展现出非接触式精准操控、动态可编程以及优异的生物相容性等显著优势。本文深入解析了光驱动微... 精准医疗已成为现代生命科学研究的核心领域,其中微纳尺度机器人技术的突破正加速该领域的创新发展。相较于其他驱动模式,光驱动微纳机器人展现出非接触式精准操控、动态可编程以及优异的生物相容性等显著优势。本文深入解析了光驱动微纳机器人的五大核心运动控制机制,包括直接光学操控、生物光感驱动、光热效应、光化学反应驱动和光致变形驱动,着重阐述其在精准医学领域关键场景中的创新应用,包括靶向药物递送、生物威胁物清除、微创手术与治疗、疾病诊断与生物传感等前沿方向。同时,揭示了该技术面临的三大瓶颈:深层生物组织的光调控难题、体内长期生物安全性以及智能化集成问题。通过融合先进光学技术及结合人工智能的发展方向,以期推动光驱动微纳机器人在智能化与精准医学应用方面的进一步突破。 展开更多
关键词 微纳机器人 光驱动 光学操控 精准医学
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基于光学超构表面光场调控的发光器件研究进展(特邀) 被引量：1
8
作者 张家硕 毕宴钢 冯晶 《光学学报(网络版)》 2025年第9期4-18,共15页
光学超构表面作为一种人工构筑的基于微纳结构的二维光子材料,可以对光场的相位、振幅、偏振等物理参量进行精细化调控。将光学超构表面应用于发光器件,利用其光场调控作用,可以实现器件发光特性的精确调控,因而受到广泛关注。本文围绕... 光学超构表面作为一种人工构筑的基于微纳结构的二维光子材料,可以对光场的相位、振幅、偏振等物理参量进行精细化调控。将光学超构表面应用于发光器件,利用其光场调控作用,可以实现器件发光特性的精确调控,因而受到广泛关注。本文围绕光学超构表面的制备工艺及其在发光器件中的光场调控应用,介绍了常用的光学超构表面微纳结构制备技术,概述了超构表面的相位调控机制,总结了近年来光学超构表面应用于发光器件的研究进展,讨论了光学超构表面对器件发光颜色、发光方向、发光偏振、发光效率等参量的调控作用,并对光学超构表面以及基于光学超构表面光场调控的发光器件的未来发展方向和应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 光学超构表面 发光器件 光场调控 微纳加工
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基于仿生平面复眼透镜提高AlGaN基DUV Micro-LED光提取效率
9
作者 刘欢 杨涛 +3 位作者 王铠尧 刘宁炀 周文 谭起龙 《机电工程技术》 2025年第3期47-51,共5页
内全反射是限制AlGaN基深紫外微型发光二极管(DUV Micro-LED)光提取效率的重要因素之一,严重降低了深紫外LED的能量利用率和寿命。受到昆虫复眼结构高能量利用率的启发,提出了一种基于仿生平面复眼透镜提高AlGaN基Micro-LED光提取效率... 内全反射是限制AlGaN基深紫外微型发光二极管(DUV Micro-LED)光提取效率的重要因素之一,严重降低了深紫外LED的能量利用率和寿命。受到昆虫复眼结构高能量利用率的启发,提出了一种基于仿生平面复眼透镜提高AlGaN基Micro-LED光提取效率的方法。通过对中华大刀螳的复眼结构进行相位提取和重构,利用仿生平面复眼能够有效抑制介质表面的内全反射,从而实现深紫外LED光提取效率的显著提高。时域有限差分法(FDTD)仿真表明,通过在Micro-LED表面刻蚀仿生平面复眼透镜,其TE和TM模式的光提取效率分别提高了84.5%和242%。得益于仿生超构表面平面复眼透镜超薄的平面结构和工艺的兼容性,有望通过单次纳米压印提高深紫外发光二极管性能。此外,利用仿生特征的功能重构方法在大视场、结构照明和仿生结构等方面具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 深紫外微型发光二极管 光提取效率 平面复眼透镜
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电热耦合作用下Mini/Micro-LED三基色色品坐标变化规律研究
10
作者 黄研培 王鹏 +5 位作者 庄庆瑞 史园 陈跃奋 杨旭 李金钗 黄凯 《发光学报》 北大核心 2025年第8期1485-1495,共11页
微型发光二极管(Mini/Micro-light emitting diode,Mini/Micro-LED)显示技术应用场景不断扩展,使其常工作于很宽的温区和电流密度范围。然而,环境温度和工作电流的变化都将不可避免地引起LED发光特性发生变化,从而导致三基色色品坐标偏... 微型发光二极管(Mini/Micro-light emitting diode,Mini/Micro-LED)显示技术应用场景不断扩展,使其常工作于很宽的温区和电流密度范围。然而,环境温度和工作电流的变化都将不可避免地引起LED发光特性发生变化,从而导致三基色色品坐标偏移、色域发生改变,严重影响显示器件的显色性能。本文通过系统分析红绿蓝(Red-Green-Blue,RGB)三色Mini/Micro-LED在不同温度和注入电流密度下发光特性的变化规律,深入探讨了电热耦合作用下Mini/Micro-LED三基色色品坐标变化规律,及由其构成的显示器数字电影倡导-协议3(Digital Cinema Initiatives-Protocol 3,DCI-P3)色域覆盖率变化趋势。研究发现,温度升高使得三色LED色品坐标同步偏移,色域覆盖率仅略微减小;而注入电流密度增大则导致色域覆盖率大幅下降,最高降幅可达15%。表明注入电流密度对LED色域的负面影响比环境温度更为严重。因此,在Mini/Micro-LED显示技术研发过程中,除了关注LED显示屏的热管理以降低环境温度因素对色彩性能的影响,还需重点优化电流调控策略,对电流密度变化引入动态色域补偿算法,以提升显示效果。 展开更多
关键词 微型发光二极管 色品坐标 色域
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光驱动微纳马达的机理及应用
11
作者 陈刚 刘云龙 张冰洋 《科技导报》 北大核心 2025年第20期25-36,共12页
近年来,光驱动微纳马达作为一种新兴的微型动力装置,因其能量输入可调、开关状态可逆且可远程操控等优势,在水环境处理、生物医疗以及生物传感等领域展现出广阔的应用前景。梳理了光驱动微纳马达在材料设计、光能利用与驱动控制等方面... 近年来,光驱动微纳马达作为一种新兴的微型动力装置,因其能量输入可调、开关状态可逆且可远程操控等优势,在水环境处理、生物医疗以及生物传感等领域展现出广阔的应用前景。梳理了光驱动微纳马达在材料设计、光能利用与驱动控制等方面的研究进展,重点分析了基于光热效应、光致异构化以及光催化分解等不同机制的驱动机理,并列举了分别利用紫外光、可见光与近红外光驱动的微纳马达的独特优势及其典型应用。同时,该类马达在实际应用中仍面临光能转换效率较低、运动控制精度不足以及材料生物相容性和稳定性不佳等问题。未来研究应致力于提升光能转换效率、开发高生物相容性材料、优化运动控制策略,并探索多源驱动方式与多功能集成化设计,从而推动光驱动微纳马达性能的全面提升与应用范围的进一步扩展。 展开更多
关键词 微纳马达 光驱动 驱动机理 应用及展望
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深度学习融合模型共轭涡旋光干涉微位移测量
12
作者 杨雪娇 刘吉 +6 位作者 武锦辉 袁涛 王仕杰 姬翔峰 于丽霞 张博洋 陈相 《光学精密工程》 北大核心 2025年第15期2331-2341,共11页
针对涡旋光干涉微位移测量技术中传统干涉条纹位移反演算法精度受限的问题,提出一种基于深度学习融合模型共轭涡旋光干涉微位移测量方法。采用集成FasterNet轻量化骨干网络与CARAFE动态上采样模块的YOLOv8s-Seg分割网络对干涉图像中的... 针对涡旋光干涉微位移测量技术中传统干涉条纹位移反演算法精度受限的问题,提出一种基于深度学习融合模型共轭涡旋光干涉微位移测量方法。采用集成FasterNet轻量化骨干网络与CARAFE动态上采样模块的YOLOv8s-Seg分割网络对干涉图像中的花瓣区域进行精确分割,以抑制相位信息提取过程中背景噪声和光束畸变的干扰。设计14层卷积神经网络架构对花瓣区域进行多尺度分层特征提取,构建花瓣形态变化与旋转角度的精准映射关系,实现亚纳米级位移的高精度检测。实验结果表明,在0~500 nm标准位移内,花瓣区域分割的平均精度(mAP)达96.5%,整体位移测量精度优于0.94 nm,平均绝对误差为0.63 nm。通过独特的双网络协同架构,该方法增强了对条纹畸变和噪声的抗干扰性能,在微位移测量的精度和稳定性方面具有明显的优势。 展开更多
关键词 微位移测量 共轭涡旋光干涉 YOLOv8s-Seg分割网络 多尺度分层特征提取
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微带谐振法弱光信号检测技术研究 被引量：1
13
作者 李亚峰 李恩 穆仕博 《中国测试》 北大核心 2025年第4期160-167,共8页
以光与微波互作用机理为基础,结合微波谐振法检测技术准确度高、响应快以及灵敏度高等特点,提出一种基于微带谐振法的弱光信号检测新技术。与传统将光信号转化为电信号进行检测不同,将硫化镉(CdS)光敏电阻加载在微带谐振环开口处,使CdS... 以光与微波互作用机理为基础,结合微波谐振法检测技术准确度高、响应快以及灵敏度高等特点,提出一种基于微带谐振法的弱光信号检测新技术。与传统将光信号转化为电信号进行检测不同,将硫化镉(CdS)光敏电阻加载在微带谐振环开口处,使CdS敏化材料的光敏特性与微带测试传感器的微波谐振特性相结合,实现将弱光信号检测转变为微波信号进行检测。测试结果表明:采用该微带谐振环传感器可实现对红光、绿光和蓝紫光的最低可检测功率分别为Pred=7.5×10^(–9)W,Pgreen=1.1×10^(–8)W,Pblue=2.5×10^(–8)W,响应灵敏度分别为Rred=0.015 dB/nW,Rgreen=0.0027 dB/nW,Rblue=0.0025 dB/nW,噪声等效功率分别为NEPred=8.38×10^(–11)W/Hz1/2,NEPgreen=1.23×10^(–10)W/Hz1/2,NEPblue=2.8×10^(–10)W/Hz1/2,即微带谐振法测试系统可实现对弱光信号的高灵敏检测。此外,3种单色光在最低可测功率的5次重复性实验中,测试系统的最大测试误差≤0.18%,可验证测试系统的稳定性。 展开更多
关键词 微波谐振法 微带谐振环 硫化镉 弱光检测
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人工微纳结构增强光致发光研究进展
14
作者 赵文超 张璇 +3 位作者 徐倩倩 文政绩 邵宇川 戴宁 《发光学报》 北大核心 2025年第5期882-895,共14页
近年来,随着微纳加工技术取得突破性进展,人工微纳结构因其独特的电磁响应特性与灵活的调控能力,已然成为国内外的研究热点。这类新型功能材料在光场调控、光电探测、生物传感和能源转换等诸多领域展现出巨大的应用潜力,相关研究已取得... 近年来,随着微纳加工技术取得突破性进展,人工微纳结构因其独特的电磁响应特性与灵活的调控能力,已然成为国内外的研究热点。这类新型功能材料在光场调控、光电探测、生物传感和能源转换等诸多领域展现出巨大的应用潜力,相关研究已取得一系列重要进展。本文对人工微纳结构增强光致发光领域的最新研究进展进行了系统梳理。首先,简要概述了等离激元共振理论及其应用,着重阐释了光致发光的特征参数和调控机制;随后,详细介绍了基于人工微纳结构增强光致发光和提升光电功能器件性能的典型应用,涵盖了金属纳米粒子、等离子体薄膜、光子晶体/谐振腔、微纳光栅/阵列以及超构表面等多种微纳结构;最后,对目前人工微纳结构面临的问题及其未来发展方向进行了总结与展望。 展开更多
关键词 人工微纳结构 光致发光增强 光场调控 自发辐射速率 荧光寿命
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GaN基Micro-LED芯片的电-热短路效应研究
15
作者 王伟 张腾飞 李红旭 《微纳电子技术》 2025年第10期48-55,共8页
研究了GaN基蓝光微型发光二极管(micro-LED)芯片在电流应力作用下的光电退化机制及其电-热耦合短路效应,揭示了micro-LED芯片独特的突发性短路失效机理。实验结果表明,施加2 h电流应力后,芯片发光强度衰减至初始值的约43%,反向漏电流显... 研究了GaN基蓝光微型发光二极管(micro-LED)芯片在电流应力作用下的光电退化机制及其电-热耦合短路效应,揭示了micro-LED芯片独特的突发性短路失效机理。实验结果表明,施加2 h电流应力后,芯片发光强度衰减至初始值的约43%,反向漏电流显著增大,且在-10 V偏压下的超低频噪声功率谱密度增幅达4个数量级,证实缺陷态密度增加是导致光电特性退化的主要因素。此外,热成像分析显示,应力时间延长至约5 h时,芯片表面热点区域面积呈现指数级扩展趋势,最终因局部介质击穿或金属互连桥接而引发突发性短路失效。同时发现,在芯片结温114.8℃的热应力下仅造成约22%的发光强度衰减,而强制散热条件下发光强度衰减幅度(约43%)与无散热条件基本相当。该现象表明载流子注入诱导的缺陷增殖是芯片退化的主导机制,其对性能退化的贡献度约为热效应的两倍。 展开更多
关键词 微型发光二极管(micro-LED) 超低频噪声 结温 突发性短路 发光强度
原文传递
高密集成MicroLED AR光机多维散热设计
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作者 徐德毅 华建飞 +1 位作者 汤春刚 常树杭 《智能物联技术》 2025年第5期159-167,共9页
针对高密度微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode,MicroLED)增强现实(Augmented Reality,AR)光机在有限空间内面临的严峻散热挑战,提出一种“材料-结构-算法”多维协同散热设计方法。材料采用镁合金AZ91D替代传统铝合金支架,并在M... 针对高密度微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode,MicroLED)增强现实(Augmented Reality,AR)光机在有限空间内面临的严峻散热挑战,提出一种“材料-结构-算法”多维协同散热设计方法。材料采用镁合金AZ91D替代传统铝合金支架,并在MicroLED芯片背面引入具有3维互穿网络结构(Interpenetrating Network,IPN)的石墨烯复合材料界面层;优化热通路拓扑,在MicroLED背面贴附IPN导热膜并沿着柔性印制电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)排线从腔体内引出至外部,显著提高热扩散效率;构建基于反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的动态温控模型,输入环境温度、功耗及时间步长,预测温度分布并实时调节驱动电流。基于ANSYS Workbench的稳态热分析表明,在22℃环境工况下,协同设计方案使系统峰值温度由初始的141.85℃降为50℃以下,降幅达64.8%,同时温度分布均匀性获得改善,有效解决了高集成度MicroLED AR光机的散热难题,为热管理提供了可行方案和设计理论依据。 展开更多
关键词 微型发光二极管(MicroLED) 增强现实(AR)光机 热管理 多物理场耦合 石墨烯复合材料 神经网络
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微型卡车与轻型卡车布置设计浅谈
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作者 肖云 崔太锟 马远征 《时代汽车》 2025年第13期105-107,共3页
微型卡车和轻型卡车(轻卡)作为城市物流、短途运输及多功能商用车辆的核心载体,其布置设计直接影响车辆的实用性、经济性和安全性。文章以微型卡车和轻型卡车为研究对象,探讨其布置设计的关键要素。文章从车辆布置角度,结合市场需求和... 微型卡车和轻型卡车(轻卡)作为城市物流、短途运输及多功能商用车辆的核心载体,其布置设计直接影响车辆的实用性、经济性和安全性。文章以微型卡车和轻型卡车为研究对象,探讨其布置设计的关键要素。文章从车辆布置角度,结合市场需求和技术发展趋势,简单分析微型卡车与轻卡在大梁结构、驾驶室和货箱、人机工程、动力布置、前后悬架等方面的布置差异,为商用车设计提供理论参考。 展开更多
关键词 微型卡车 轻型卡车 布置设计
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LC3-Ⅱ联合微炎症指标对维持性血液透析患者预后的预测价值
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作者 苑金华 王婷 +3 位作者 帕热旦木·托乎提 何帆 李媛媛 杨文君 《西部医学》 2025年第7期1037-1041,共5页
目的探讨血清微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)联合微炎症指标对维持性血液透析患者预后的预测价值。方法选取2020年1月—2022年1月我院收治的维持性血液透析患者92例为研究对象,治疗后进行1年的随访,根据随访生存情况结果分为生存组(n=77... 目的探讨血清微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)联合微炎症指标对维持性血液透析患者预后的预测价值。方法选取2020年1月—2022年1月我院收治的维持性血液透析患者92例为研究对象,治疗后进行1年的随访,根据随访生存情况结果分为生存组(n=77)和死亡组(n=15)。比较两组一般资料、并使用ELISA法检测LC3-Ⅱ、微炎症指标[超敏C反应蛋白(hs-CRP)、血清淀粉样蛋白A(SAA)、白细胞介素-6(IL-6)]水平,ROC曲线分析血清LC3-Ⅱ联合微炎症指标对维持性血液透析患者预后的预测价值。结果死亡组患者营养不良发生率、血钾、肌酐、尿素氮水平高于生存组患者,残肾滤过率低于生存组患者(P<0.05)。与生存组比较,死亡组LC3-Ⅱ水平较低,hs-CRP、SAA、IL-6水平较高(P<0.05)。多因素Logistics回归分析显示,营养不良、残肾滤过率、血钾、肌酐、尿素氮、LC3-Ⅱ、hs-CRP、SAA、IL-6为影响患者预后的危险因素(P<0.05)。ROC曲线显示,与LC3-Ⅱ、hs-CRP、SAA、IL-6单项检测相比,4者联合检测对维持性血液透析患者预后具有较高的预测价值(P<0.05)。结论维持性血液透析患者预后与多种因素相关,且死亡患者体内LC3-Ⅱ表达水平较低,hs-CRP、SAA、NLR、IL-6表达水平较高,联合检测LC3-Ⅱ、hs-CRP、SAA、IL-6表达,可用于维持性血液透析患者预后的预测。 展开更多
关键词 维持性血液透析 血清微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ 微炎症指标 预后
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蜂巢表面AlGaInP基倒装Micro-LED的光电性能
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作者 谢军 张威 +2 位作者 谢子敬 徐盛海 王洪 《发光学报》 北大核心 2025年第10期1953-1960,共8页
AlGaInP基红光Micro-LED较低的光提取效率限制了器件的发光强度。本文提出了一种自组装Ni金属纳米掩模和湿法刻蚀技术,获得了具有高密度、高均匀性的GaP表面纹理,通过表面纹理增加临界角降低全内反射效应从而有效地提高了器件光提取效... AlGaInP基红光Micro-LED较低的光提取效率限制了器件的发光强度。本文提出了一种自组装Ni金属纳米掩模和湿法刻蚀技术,获得了具有高密度、高均匀性的GaP表面纹理,通过表面纹理增加临界角降低全内反射效应从而有效地提高了器件光提取效率。使用不同厚度的镍掩膜获得不同形貌的表面纹理。结果表明,在20 A/cm^(2) 电流密度下,使用1 nm厚镍金属纳米掩膜湿法蚀刻的Micro-LED的发光强度和外量子效率比无表面纹理的Micro-LED分别提升21.04%和23.58%。提出了一种使用ICP干法刻蚀结合湿法刻蚀制备蜂巢型圆柱状表面纹理。在相同工艺的ICP刻蚀后对GaP层湿法腐蚀不同时间,在电流密度为20 A/cm^(2) 时,使用ICP蚀刻和湿法蚀刻10 s*3次的Micro-LED发光强度和外量子效率分别比无表面纹理的Micro-LED提高了81.61%和48.40%。 展开更多
关键词 ALGAINP 倒装 光提取效率 Micro-LED 表面纹理
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