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Al3+
离子掺杂增强In2
O3
: Er3+
, Yb3+
荧光粉上转换发光性能及其光学温度传感应用
在光学测温与生物成像等领域,稀土掺杂的上转换发光材料(UCL)因其能将长波激发光转化为短波发射的特性备受关注。然而,现有材料的发光效率在高温度环境下显著衰减,且传统热耦合能级(TCLs)温度传感器的灵敏度有限。针对这些瓶颈,西华大学的研究团队通过Al3+离子掺杂策略,开发出具有增强发光性能与高灵敏度的新型温度传感材料。研究采用高温固相法合成In2O3: 4% Er3+, 10% Yb3+, x% Al3+(x=0–5)系列荧光粉,结合X射线衍射(XRD)、紫外-可见-近红外吸收光谱(UV-Vis-NIR)和功率依赖性分析等手段,系统探究了Al3+掺杂对晶体结构及发光性能的影响。Sample p
来源:Optical Materials
时间:2025-06-16
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基于等效流固耦合模型的铝合金振荡激光焊接残余应力数值分析
铝合金作为航空航天轻量化关键材料,其激光焊接技术长期面临小孔不稳定导致的孔隙、飞溅等难题。虽然振荡激光能显著改善焊缝成形并细化晶粒,但残余应力分布规律始终缺乏系统研究。传统等效热源模型虽能提升计算效率,却无法反映激光振荡对熔池流动和应力演化的影响。更棘手的是,完全流固耦合模拟存在计算成本高、稳定性差的瓶颈。为解决这一系列问题,中国国家自然科学基金资助团队开发了创新的等效流固耦合模型,建立了拟合度超90%的振荡激光焊接应力数值模型。该研究通过引入熔体对流换热效应,将熔深预测精度提升至97.1%,首次系统阐明了振荡激光焊接中残余应力的时空演化规律。相关成果发表在《Optics》期刊。研究采用高斯体
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-06-16
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Na2
SO4
单晶的光学折射特性与声子谱研究:从结构表征到红外反射谱的DFPT理论验证
在辐射探测和能源存储领域,硫酸钠(Na2SO4)晶体因其独特的相变行为和离子导电性备受关注。作为热释光剂量计(TLD)的核心材料,其性能与光学参数和晶格振动特性密切相关。然而,长期以来缺乏对该晶体可见-紫外波段折射率系统测量,且红外区声子谱的理论计算与实验验证存在空白。尤其在高频介电常数ε∞的精确测定上,现有数据难以支撑其辐射能量转换机制的深入解析。为解决这些问题,来自乌克兰和波兰联合研究团队在《Optical Materials》发表研究,采用慢蒸发法生长出9×8×15mm3的高质量Na2SO4单晶(空间群Fddd,a=5.8568Å)。通过PXRD确认结构后,结合Obreimov浸没法测定
来源:Optical Materials
时间:2025-06-16
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基于简化并行Kramers-Kronig接收器的光纤-太赫兹集成系统实现超60G SSB-FBMC信号传输
随着6G通信技术发展,太赫兹(THz)频段因其超大带宽资源成为突破无线传输容量瓶颈的关键。然而传统相干检测系统存在接收端复杂度高、成本昂贵的问题,而直接检测(DD)系统又面临信号-信号拍频干扰(SSBI)导致信噪比下降的挑战。特别是在光子辅助太赫兹通信场景中,如何平衡系统性能与实现复杂度,成为制约该技术走向实际应用的核心难题。针对这一挑战,国内某研究团队在《Optics 》发表论文,创新性地提出简化并行Kramers-Kronig(SP-KK)接收器方案。该研究通过三大技术突破:采用泰勒展开替代传统非线性运算避免频谱展宽、设计免乘法器有限脉冲响应(MF-FIR)滤波器实现希尔伯特变换(HT)硬
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-06-16
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光热微泡调控石墨烯基随机激光的发射特性及其动态控制机制研究
在光学领域,随机激光(Random Lasers, RLs)因其无需传统谐振腔的特性备受关注,但无序介质导致的光学场控制难题长期制约其应用。传统调控手段如温度、电磁场控制存在精度不足的问题,而石墨烯优异的光热性能为解决这一困境提供了新可能。中国的研究团队通过创新性结合光热效应与微泡动力学,在《Optics》发表重要成果。研究采用双光束Z扫描技术实时监测微泡生成,系统考察了泵浦能量(40-50 μJ/pulse)、时间(0-10秒)和空间位置对RLs的影响。关键实验技术包括:动态光散射分析石墨烯微片行为、光谱仪测量发射峰强度(17.7→26.5 a.u.)和半高宽(FWHM<1 nm),以
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-06-16
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高非线性光纤环形激光器中随机分布多脉冲锁模动态的机理与应用研究
在超快光学领域,被动锁模光纤激光器因其结构紧凑和稳定性成为研究非线性动态的理想平台。然而,传统多脉冲生成常需极高泵浦功率且动态调控困难,限制了其在传感等领域的应用。针对这一瓶颈,研究人员探索如何通过腔內非线性增强实现高效多脉冲输出,但现有方法存在响应速度慢、脉冲分布不可控等问题。中国某高校团队在《Optical Fiber Technology》发表研究,提出利用高非线性光纤(HNLF)改造锁模激光腔的创新策略。通过数值模拟与实验结合,发现HNLF可显著提升非线性相移,使系统快速进入随机分布多脉冲(RDMP)状态。该工作首次报道了具有δ型自相关特性的RDMP,并通过时间拉伸色散傅里叶变换(TS
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-06-16
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基于暴露芯微结构光纤与PDMS的马赫-曾德尔干涉仪高性能温度传感器研究
在光纤传感领域,温度测量始终面临灵敏度与测量范围难以兼得的困境。传统光纤布拉格光栅(FBG)虽结构简单,但其灵敏度通常不足1 nm/℃,而法布里-珀罗干涉仪(FPI)等器件又受限于自由光谱范围(FSR)与灵敏度的反比关系。更棘手的是,现有解决方案多依赖FBG与FPI的级联结构,导致设备体积庞大、复杂度高。这一矛盾在工业高温监测、生物医疗等需要宽温域高精度测量的场景中尤为突出。针对这一挑战,深圳的研究团队独辟蹊径,利用暴露芯微结构光纤(ECF)的开放式腔体特性与聚二甲基硅氧烷(PDMS)的高热光系数,设计出单结构集成式马赫-曾德尔干涉仪(MZI)温度传感器。该研究通过ECF的独特三波导结构激发芯
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-06-16
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多波段弹性光网络中基于OSNR的动态混合路由与频谱分配算法研究
随着5G技术迅猛发展和6G网络即将到来,传统波分复用(WDM)系统因固定频谱分配导致的资源浪费问题日益凸显。弹性光网络(EONs)虽通过灵活栅格技术(ITU-T G.694.1标准)提升了频谱效率,但单一C波段资源已无法满足爆炸式增长的数据需求。多波段弹性光网络(MB-EONs)通过扩展L/S/E等波段虽增加了容量,却面临线性损伤(如放大器自发辐射噪声ASE)和非线性损伤的双重挑战。在此背景下,如何实现跨波段、损伤感知的动态资源分配成为制约下一代光网络发展的关键瓶颈。印度理工学院的研究团队在《Optical Fiber Technology》发表的研究中,创新性地提出带宽需求自适应链路权重感知
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-06-16
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新型超高热稳定与色稳定性单相白光石榴石结构荧光粉的研发突破
在21世纪照明技术革命中,白光发光二极管(WLED)因其高效节能特性逐步取代传统光源。然而现有技术面临三重困境:多芯片组合导致电路复杂,蓝光芯片+黄粉方案存在显色性缺陷,紫外芯片+三基色荧光粉存在光衰不一致问题。更严峻的是,荧光材料在高温工作时普遍存在发光强度骤降的"热猝灭"现象,这成为制约固态照明发展的阿喀琉斯之踵。惠州大学研究团队在《Optical Materials》发表的研究中,创新性地选用NaGd2Ga3Ge2O12(NGGGO)石榴石基质,通过Na+替代Gd3+形成阳离子空位补偿机制,结合Ge部分取代Ga的晶格调控策略,构建出具有超高热稳定性的单相白光荧光体系。研究采用高温固相法合
来源:Optical Materials
时间:2025-06-16
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TeO2
-WO3
-PbO薄膜玻璃的结构调控与非线性光学性能增强研究
在光子学器件微型化的趋势下,开发具有优异非线性光学性能的薄膜材料成为研究热点。传统块体碲酸盐玻璃虽具有显著的非线性响应,但难以加工成高质量薄膜。特别是TeO2基玻璃易析晶的特性,需要通过添加WO3、PbO等氧化物来稳定结构,这给薄膜制备带来更大挑战。现有薄膜制备技术如溶胶-凝胶法、溅射法等难以精确控制复杂氧化物的组分和结构,导致光学性能不稳定。为解决这一难题,研究人员采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在4-5 Pa氧气氛围中成功制备了TeO2含量50-85 mol%的薄膜玻璃。通过X射线吸收光谱(XAS)和拉曼光谱等表征手段,系统研究了薄膜与块体玻璃的结构差异及其对光学性能的影响。研究发现薄膜中
来源:Optical Materials
时间:2025-06-16
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飞秒激光诱导砷硒化物薄膜与体材料烧蚀过程中的自组织微结构形成机制及毒性产物控制研究
在红外光子学和高功率激光系统快速发展的今天,硫系玻璃半导体(ChGS)因其超快相变、高折射率和宽红外透明窗口成为明星材料。然而,飞秒激光加工这类材料时,表面周期性结构的可控构建机制仍如"雾中谜题"——虽然垂直偏振的波长级结构(Λ∼λ)已有成熟解释,但平行偏振结构的形成却鲜有报道。更棘手的是,含砷硫系玻璃在激光加工中可能产生剧毒砷氧化物,这为医疗应用埋下安全隐患。正是这些悬而未决的问题,促使圣彼得堡国立大学的研究团队对砷硒化物(As2Se3)展开系统性研究,相关成果发表于《Optical Materials》。研究团队采用三大关键技术:数字光学显微镜实现μm级形貌表征,拉曼光谱解析化学组分变化,
来源:Optical Materials
时间:2025-06-16
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基于麻雀搜索算法优化支持向量回归与遗传算法的无涂层激光冲击强化工艺参数优化研究
航空发动机叶片与涡轮盘的榫槽连接结构在高速运转时会产生微米级相对运动,引发微动磨损(Fretting wear),严重时导致疲劳断裂。传统激光冲击强化(LSP)因能量过大易造成薄壁件变形,而无涂层激光冲击强化(LSPwC)采用毫焦级能量,兼具加工精度与表面强化优势。然而,现有研究多聚焦表面完整性参数,缺乏工艺参数与服役性能的关联研究,且传统响应面法(RSM)难以处理非线性关系。西南交通大学研究人员通过SSA-SVR与GA的智能算法组合,首次实现LSPwC工艺参数(激光能量Le、光斑直径Sd、重叠率Or、冲击次数In)对磨损率的精准预测与优化。实验采用GH4169高温合金样本,通过Box-Beh
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-06-16
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基于XGBoost-PSO混合算法的PMMA微通道激光微铣削几何特征预测研究
激光微加工技术因其高精度和非接触特性,在医疗、电子和微流控器件领域备受青睐。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)凭借优异的生物相容性和光学性能,成为微通道制备的理想材料。然而,多参数耦合下的激光加工几何特征(如Kerf Depth和Kerf Deviation)预测仍面临挑战:传统实验设计(DOE)成本高昂,现有模型难以兼顾小样本精度与物理机制解释性。为此,bdul Khalad与Aakif Anjum等研究人员在《Optics》发表研究,通过融合XGBoost与粒子群优化(PSO),建立了PMMA微通道激光加工的智能预测框架。研究采用连续CO2激光(100 W)在10 mm厚PMMA上开展36组实验
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-06-16
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基于增益开关半导体环形激光器的单片集成双光梳发生器及其在高分辨率光谱学中的应用
在过去的20年里,光学频率梳(OFC)技术彻底改变了光子学领域,为分子光谱学、原子钟、光通信等应用提供了革命性工具。然而,传统OFC系统如锁模激光器(MLL)和微环谐振腔(MRR)存在重复频率固定、体积庞大等问题,而电光调制器和增益开关半导体激光器虽具有频率可调优势,却面临带宽有限和集成度不足的挑战。特别是在双光梳光谱学(DCS)应用中,需要两个高度相干且频率差精确可控的OFC,这对系统的集成化提出了更高要求。针对这一技术瓶颈,来自中国的研究团队在《Optics》发表了一项突破性研究。他们设计了一种基于磷化铟(InP)光子集成电路(PIC)的单片集成双光梳发生器,创新性地采用半导体环形激光器(
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-06-16
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可编程脉宽与波长可调谐的铒掺杂主动锁模激光器在量子应用中的突破
在量子信息技术飞速发展的今天,高性能光子源已成为制约量子通信、量子密钥分发等应用发展的关键瓶颈。传统锁模激光器(Mode-Locked Laser, MLL)虽能产生超短脉冲,但其参数调控存在严重耦合——调整脉宽往往导致重复频率变化,而波长调谐又可能影响输出稳定性。这种"牵一发而动全身"的特性极大限制了其在需要精确参数匹配的应用场景中的使用,例如作为四波混频(Four-Wave Mixing, FWM)过程的泵浦源时,既要求高峰值功率又需匹配单光子探测器(SPD)的门控时序。更棘手的是,现有基于正弦调制的MLL系统难以在保持重复频率不变的前提下实现宽范围脉宽调谐,这就像试图单独调节汽车的油门和
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-06-16
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基于包层泵浦铋掺杂异质光纤的双波长近红外激光器研究
在光通信和生物医学领域,多波长光纤激光器因其在波分复用(WDM)、分布式传感和激光治疗等方面的应用价值而备受关注。然而,传统稀土掺杂光纤存在增益带宽窄、泵浦系统复杂等问题。铋掺杂光纤(BDF)凭借其宽达1.1-1.8 μm的增益谱和强非均匀展宽特性,成为突破这些限制的新选择。但现有BDF激光器多采用复杂的级联泵浦方案,且对双波长输出的控制研究不足。俄罗斯科学基金会支持的研究团队在《Optical Fiber Technology》发表成果,创新性地采用包层泵浦技术和异质光纤设计,实现了基于不同铋活性中心(BACs)的双波长激光输出。研究通过多模半导体二极管(793/808 nm)泵浦,结合光纤
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-06-16
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多波段弹性光网络中光纤升级调度的优化策略:启发式与进化算法的性能对比研究
随着5G及后5G时代用户设备激增,光纤骨干网面临严峻的带宽压力。传统静态规划方法难以适应动态流量增长,而多波段弹性光网络(MB-EON)通过扩展C波段至L波段等低损耗波段成为解决方案。然而升级过程中存在信号干扰、服务中断和成本控制等挑战。台湾省的研究团队在《Optical Fiber Technology》发表研究,系统评估了四种算法在MB-EON升级调度中的表现,发现遗传算法(GA)在成本控制方面具有显著优势,但需权衡计算效率。研究采用路由-波段-调制等级-频谱分配(RBMLSA)算法处理多波段环境下的资源分配问题,基于COST239、NSF14和NSF24标准网络拓扑,通过Python平台
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-06-16
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基于自然嵌入与谱嵌入的完全约瑟夫斯立方体在线性阵列WDM光网络中的路由与波长分配研究
在数字化浪潮席卷全球的背景下,光网络凭借其超高带宽成为支撑现代通信的基石。然而,随着5G、云计算等技术的爆发式增长,传统电互连已遭遇"带宽墙"瓶颈。波分复用(WDM)技术虽能通过多波长并行传输突破容量限制,但其核心挑战——路由与波长分配(RWA)问题却因其NP完全特性成为悬在研究者头顶的"达摩克利斯之剑"。更棘手的是,当复杂拓扑的互连网络(如超立方体变体)映射到实际光网络时,传统解决方案往往顾此失彼:要么牺牲可扩展性,要么降低容错能力。这一背景下,研究人员聚焦完全约瑟夫斯立方体(CJCn)这一兼具超立方体优良特性与增强容错能力的新型拓扑结构,创新性地将其嵌入线性阵列(LN)WDM网络展开研究。
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-06-16
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L波段锁模光纤激光器中束缚态向类噪声脉冲转换的机理研究与应用探索
研究背景与意义在光通信和生物医学领域,L波段(1565–1625 nm)激光因其低散射、高穿透性等优势,成为突破C波段通信容量瓶颈和实现精准角膜手术的理想光源。然而,现有研究多集中于C波段,L波段脉冲动态调控机制尚不明确。尤其当泵浦功率过高时,脉冲会分裂为多脉冲并演化为束缚态(Bound States, BS)或类噪声脉冲(Noise-like Pulses, NLP),这两种状态的转换机制及其在L波段的调控方法亟待探索。研究方法与技术陕西某高校团队构建了基于非线性偏振旋转(NPR)的L波段锁模光纤激光器,采用1.15 m高掺杂铒光纤(EDF)作为增益介质,通过波片和偏振分束器(PBS)调节腔
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-06-16
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锂离子掺杂增强CaLaGaO4
:Eu3+
新型红光荧光粉的光致发光性能及其机理研究
在固态照明领域,白光发光二极管(WLEDs)因其寿命长、能效高、环保等优势逐步取代传统光源。然而,当前基于近紫外(NUV)芯片激发三基色荧光粉的方案中,红光组分存在量子效率低、热稳定性差等瓶颈问题。稀土离子Eu3+虽因其5D0→7F2电偶极跃迁(609nm)成为理想红光激活剂,但浓度淬灭效应制约其性能提升。针对这一挑战,伊犁师范大学的研究团队创新性地采用橄榄石型CaLaGaO4(CLGO)为基质,通过Li+共掺杂策略显著提升了Eu3+掺杂体系的发光性能,相关成果发表于《Optical Materials》。研究团队采用高温固相法合成CLGO:xEu3+(x=10-60%)及Li+共掺杂系列样品
来源:Optical Materials
时间:2025-06-16