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    专家采用高温熔融 - 淬火 - 退火法,制备了Er³⁺掺杂浓度为2.26 ~ 10.55 at.%的硼硅酸钙激光玻璃,探究了Er³⁺掺杂浓度对玻璃微观结构、光谱性能及能级跃迁机制的调控规律,为光通信C波段光放大领域提供新型增益介质。

    闫育辉, 杨洁, 郭春艳, 吴敏, 赵建斌, 万诚, 林辉, 罗辉, 郑丽和

    DOI:10.37188/CJL.20250273
    摘要:针对传统掺铒激光玻璃在光通信C波段(1530 ~ 1565 nm)存在增益低、带宽窄等问题,本论文采用高温熔融-淬火-退火三步法,制备了Er³⁺掺杂浓度为2.26 ~ 10.55 at.%的硼硅酸钙(Er:CBS)激光玻璃。通过X射线衍射、拉曼光谱、紫外/可见/近红外吸收光谱、稳态/瞬态荧光光谱等测试手段,探究Er³⁺掺杂浓度对玻璃微观结构、光谱性能及能级跃迁机制的调控规律。结果表明:2.26 ~ 10.55 at.% Er:CBS玻璃均具备非晶态结构。2.26 at.% Er:CBS最大声子能量为1067 cm-1,4.44 ~ 10.55 at.% Er:CBS的最大声子能量均为816 cm⁻¹,均低于磷酸盐玻璃(约1200 ~ 1350 cm⁻¹)。随着Er3+掺杂浓度从2.26 at.%增加到10.55 at.%,Er:CBS玻璃在1535 nm附近的发射截面从4.44 × 10-20 cm²提高到6.32 × 10-20 cm²,荧光半高宽(FWHM)从50 nm提高到70 nm,增益带宽(σₑₘ·FWHM)从222 × 10-²⁰ cm²·nm增加到 442 × 10-²⁰ cm²·nm;尽管荧光寿命从1.17 ms降低到0.62 ms,但光学品质因子(σem·τ)保持在(3.92 ~ 5.19) × 10-20 cm2·ms之间。表明2.26 ~ 10.55 at.% Er:CBS激光玻璃在光通信C波段光放大领域具备一定的应用潜力,有望为高性能光通信及激光雷达提供新型增益介质。  
    关键词:激光玻璃;铒离子(Er³⁺);硼硅酸钙玻璃;发射截面;增益带宽;荧光寿命   
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    更新时间:2026-02-11
    采用高温固相法制备不同浓度Yb3+离子掺杂的Y2MoO6:0.01Er3+/xYb3+上转换荧光粉,通过多种表征分析手段对其发光性能进行研究和计算。实验结果表明,该荧光粉在激发波长为980 nm下,随着Yb3+离子的含量增加,光谱发射强度先增强后减小,当掺杂量达到0.09时,光谱发射强度达到最大,样品发出绿色光,之后发生浓度猝灭。

    吴坤尧, 苗紫帆, 王亚楠, 鲁媛媛, 李兆

    DOI:10.37188/CJL.20250283
    摘要:采用高温固相法制备一系列不同浓度Yb3+离子(0.01,0.03,0.05,0.07,0.09和0.11)掺杂的Y2MoO6: 0.01Er3+/ xYb3+上转换荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光发射光谱、荧光衰减曲线及Judd-Ofelt理论计算等表征分析手段对其发光性能进行研究和计算。实验结果表明:Y2MoO6: 0.01Er3+/xYb3+属于单斜相,样品纯度较高,掺杂离子不改变基体结构。在激发波长为980 nm下,随着Yb3+离子的含量增加,光谱发射强度先增强后减小,当掺杂量达到0.09时,光谱发射强度达到最大,样品发出绿色光,之后发生浓度猝灭。根据Dexter能量传递理论,浓度猝灭的主导因素为电偶极-电偶极相互作用。在520~570 nm处出现绿光发射,存在Er3+的能级跃迁:2H11/24I15/24S3/24I15/2。在650-680 nm之间产生红光发射,存在Er3+的能级跃迁:4F9/24I15/2。绿光与红光的发射均属于双光子过程。采用J-O理论对其光谱参数计算得到,随着Yb3+离子含量的增加其Ω2分别为0.16×10-20 cm2、0.28×10-20 cm2、0.38×10-20 cm2、0.39×10-20 cm2、0.56×10-20 cm2和0.42×10-20 cm2,在x=0.09 时达到最大,主要是由于此时发光体系局域对称性最低,导致轨道重叠度增加,能级之间的电子跃迁变得更容易,促进了上转换发光过程。  
    关键词:Er3+/Yb3+双掺;上转换发光;能量传递;Judd-Ofelt理论   
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    更新时间:2026-02-07
    介绍了其在激光技术领域的研究进展,专家通过水热法和液相剥离法制备了VSe2可饱和吸收镜,验证了其宽带可饱和吸收特性,为实现中红外波段激光被动锁模奠定了基础。

    蔡俊豪, 李明达, 裴浩, 邢廷伦

    DOI:10.37188/CJL.20250293
    摘要:通过水热法制备了VSe2粉体材料,再结合液相剥离法和旋涂工艺制备了反射型VSe2可饱和吸收镜。利用开孔Z扫描技术分别在1.06 μm和3 μm对其进行了非线性光学表征,其调制深度分别约为6.1%和4.9%,测试结果表明VSe2薄膜具备宽带的可饱和吸收特性。为探究其作为被动快速光子开关的应用性,将其用于2.8 μm的端面泵浦Er:YAP激光系统中并实现了稳定被动调Q激光输出,当泵浦光功率为3.3 W时,开始出现稳定的脉冲序列,输出激光的平均功率约为0.1 W;当泵浦功率为7.3 W时,输出激光的平均功率约为0.56 W,对应约11.4%的光-光转换效率,此时,脉冲激光的重复频率和脉宽分别为199.9 kHz和208.6 ns。由此表明,1 μm~3 μm波段宽带VSe2可饱和吸收体可作为有效光子调制器以获得稳定被动调Q激光运行,同时为其实现中红外波段激光被动锁模奠定了基础。  
    关键词:中红外;光子开关;宽带可饱和吸收体;被动调Q;Er:YAP   
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    更新时间:2026-02-06
    在圆偏振发光二极管领域,专家们构建了由双层手性液晶与金属反射镜组成的手性光学微腔,实现了高圆偏振发光不对称因子与高外量子效率的兼顾,为高性能圆偏振电致发光器件的设计提供了新策略。

    黎德尔, 罗浩霖, 曾群英, 林立华, 李福山

    DOI:10.37188/CJL.20260016
    摘要:在圆偏振发光二极管(CP-LED)中,长期以来存在着难以兼顾高圆偏振发光不对称因子(glum)与高外量子效率(External quantum efficiency,EQE)的问题。其根本原因在于:传统策略往往依赖于本征手性发光材料或手性电荷传输层,从而不可避免地牺牲器件的电荷输运与辐射复合效率。为了解决这些问题,本文提出一种非侵入式、可解耦的功能结构设计范式,通过构建由双层手性液晶(CLC)与金属反射镜组成的手性光学微腔(Chiral optical microcavity,COM),将高效率但非手性的量子点发光单元嵌入一个宏观手性光子环境中,在不改变发光材料结构与电荷注入的前提下,实现对圆偏振发光的有效调控。该结构可结合CLC的选择性反射与法布里-珀罗微腔的模式共振协同作用,使发射光在腔内经历多次手性选择性交互与模式选择性放大,显著放大左右手性分量之间的强度差异,而非依赖于单次手性过滤效应。基于这一机制,所制备的红色CP-QLED器件实现了高达glum ≈ 0.75 的圆偏振发光,同时保持了高达24.3%的EQE和约194 468 cd/m2@8 V的器件亮度。该工作揭示了通过宏观光子结构实现手性功能与发光效率解耦的有效途径,为高性能圆偏振电致发光器件的结构化设计提供了一种可推广的功能材料与光子结构协同策略,对未来全色CP-QLED显示与集成光电子器件具有重要参考价值。  
    关键词:量子点发光二极管;手性液晶;法布里-珀罗微腔;圆偏振光   
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    更新时间:2026-02-06
    介绍了其在光学温度传感领域的研究进展,专家采用高温固相法制备了K+离子掺杂的Bi2ErO4Cl层状荧光粉,探索了K+掺杂对其晶体结构、上转换发光及温度传感性能的影响,为开发高性能上转换光学温度传感材料提供了新思路。

    郑一, 张晓磊, 张国丰, 李永进, 尹兆益, 邱建备, 宋志国

    DOI:10.37188/CJL.20260011
    摘要:由于开放的层间间隙,具有显著各向异性的层状结构基质可为稀土离子的发光调控提供更多的可能。本文采用高温固相法制备了K+离子掺杂的Bi2ErO4Cl层状荧光粉,并系统地研究了K+掺杂对其晶体结构、上转换发光及温度传感性能的影响。结果表明,K+离子优先占据基质层间间隙位,从而诱发独特的“横向膨胀-纵向压缩”各向异性晶格畸变,进一步降低了Er3+离子的局域对称性。在980 nm激光激发下,K+掺杂(3 mol%)使Er3+4F9/24I15/2跃迁红光发射的荧光寿命延长,同时强度提升了3倍。基于4F9/2能级Stark分裂的荧光强度比测温技术,该材料展现出优异的温度传感性能和热循环稳定性,其绝对灵敏度SA和相对灵敏度SR分别可达0.19% K-1和0.48% K-1。本研究中,大离子半径的K+可以通过间隙掺杂实现层状基质的晶格畸变和局域晶体场调控,为开发高性能上转换光学温度传感材料提供了新思路。  
    关键词:钾离子掺杂;Bi2ErO4Cl;上转换发光;温度传感   
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    更新时间:2026-02-06
    Researchers have made significant strides in developing visualization-enabled monitoring materials. By employing anthracene as the emissive unit and using an interlayer-intercalation strategy within organo-modified montmorillonite, they created composites that exhibit enhanced solid-state emission and prolonged emission lifetime. These composites show a continuous red shift and visible color change under pressure, offering a new direction for fluorescent manometry materials.

    张光晴, 苏科, 刘尊奇, 廖立兵, 梅乐夫

    DOI:10.37188/CJL.20260002
    摘要:极端压力环境下的可视化监测需要将外压变化直接转化为可读、可定量的光谱位移或颜色变化。有机发光分子对分子堆积与微环境极其敏感,因而天然具备“压力诱导变色”的高响应潜力,但其固态聚集猝灭与稳定性不足限制了高压应用。为此,本工作以蒽(An)为发光单元,采用插层限域策略将其引入有机改性蒙脱石层间构筑复合材料。随着插层比例由2:1提升至1:12,(001)衍射峰持续向低角度移动且层间距逐步增大,表明蒽实现有效插层与均匀分散,并显著增强固态发光;限域与疏水微环境进一步延长了发光寿命。金刚石对顶砧原位变压测试显示,1:12样品随压力升高发射峰规律红移,颜色由蓝紫连续转变为黄光;在1.60–10.1 GPa范围内,峰位与压力呈良好线性关系(R2 = 0.996),且卸压具有一定可逆性。该结果证明插层限域可同时释放有机分子的压致变色优势并抑制固态猝灭,为可视化荧光测压材料提供了有效路径。  
    关键词:蒽;有机-无机复合材料;压力传感   
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    更新时间:2026-02-03
    报道了一种高功率平坦超连续谱激光系统,该系统基于大芯径低损耗氟碲酸盐光纤级联泵浦大芯径硫系光纤,采用新型高峰值功率拉曼孤子飞秒光源作为泵浦源,实现了在中长波红外波段的高功率超连续谱输出,为未来获得高稳定的中长波超连续谱提供了更佳方案。

    杨雪莲, 刘亚敏, 杨林京, 姚传飞, 王萱, 任国川, 李平雪, 王训四, 焦凯

    DOI:10.37188/CJL.20250294
    摘要:本文报道了一种基于大芯径低损耗氟碲酸盐光纤级联泵浦大芯径硫系光纤的高功率平坦超连续谱激光系统。为了有效拓展中红外超连续谱覆盖范围,提升超连续谱的平坦性,泵浦源采用新型的高峰值功率拉曼孤子飞秒光源。通过级联泵浦大芯径As2S3光纤,在最高输入功率下超连续谱输出功率可达2 W,光谱边缘到达5.3 µm,光谱10dB带宽覆盖2-4.6 µm。采用氟碲酸盐光纤作为过渡光纤级联泵浦硫系光纤的超连续谱产生系统,在中长波红外波段获得的超连续谱输出功率高于目前已报道的其它方案,为未来获得高稳定的中长波超连续谱提供了更佳方案。  
    关键词:超连续谱;高功率;硫系光纤;级联系统   
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    更新时间:2026-02-03
    面向便携式近红外光谱仪对紧凑型光源的迫切需求,荧光粉转换型发光二极管(pc-LED)展现出巨大潜力。其中,Cr3+激活的近红外荧光粉因其高效及波长可调特性,被视为极具竞争力的材料体系。然而,目前报道的Cr3+激活的近红外荧光粉存在FWHM窄(FWHM < 150 nm)和发射波长短(λem < 750 nm)的问题。本研究通过[Na+-Ge4+]共取代策略,设计并合成了一种新型石榴石结构近红外荧光粉Na2Lu2Ga4GeO12: Cr3+(NLGG: Cr3+)。在468 nm蓝光激发下,优化后的NLGG: 0.08Cr3+样品呈现峰值位于780 nm、覆盖600-1100 nm的宽带发射,其FWHM达196 nm,内、外量子效率(IQE、EQE)分别为56%和22%。光谱分析与晶体场计算证实,其宽带发射源于Cr3+占据单一且具有中等晶体场强度的Ga3+格位。通过调节Cr3+浓度,可实现发射峰从742 nm至790 nm、FWHM从182 nm至196 nm的连续调谐。利用该荧光粉与蓝光LED芯片,制备了NIR pc-LED器件,并展示了其在生物医学成像,夜视以及无损检测方面具有潜在应用价值。#改写#,研究人员针对便携式近红外光谱仪对紧凑型光源的需求,探索了Cr3+激活的近红外荧光粉体系,通过创新策略合成新型荧光粉,解决了现有材料的局限性,为相关领域应用提供了新方案。

    何世轩, 魏同成, 戴鹏鹏

    DOI:10.37188/CJL.20250287
    摘要:面向便携式近红外光谱仪对紧凑型光源的迫切需求,荧光粉转换型发光二极管(pc-LED)展现出巨大潜力。其中,Cr3+激活的近红外荧光粉因其高效及波长可调特性,被视为极具竞争力的材料体系。然而,目前报道的Cr3+激活的近红外荧光粉存在FWHM窄(FWHM < 150 nm)和发射波长短(λem < 750 nm)的问题。本研究通过[Na+-Ge4+]共取代策略,设计并合成了一种新型石榴石结构近红外荧光粉Na2Lu2Ga4GeO12: Cr3+(NLGG: Cr3+)。在468 nm蓝光激发下,优化后的NLGG: 0.08Cr3+样品呈现峰值位于780 nm、覆盖600-1100 nm的宽带发射,其FWHM达196 nm,内、外量子效率(IQE、EQE)分别为56%和22%。光谱分析与晶体场计算证实,其宽带发射源于Cr3+占据单一且具有中等晶体场强度的Ga3+格位。通过调节Cr3+浓度,可实现发射峰从742 nm至790 nm、FWHM从182 nm至196 nm的连续调谐。利用该荧光粉与蓝光LED芯片,制备了NIR pc-LED器件,并展示了其在生物医学成像,夜视以及无损检测方面具有潜在应用价值。  
    关键词:近红外荧光粉;宽带发射;Cr3+掺杂;NIR pc-LED   
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    更新时间:2026-01-31
    在应力可视化、防伪和应力传感领域,新型陷阱控制型应力发光材料Mg3Y2Ge3O12:Tb3+展现出广阔应用前景,为推动应力发光技术实际应用提供重要实验依据。

    徐辉, 常见庆, 张健, 刘建君, 张君诚

    DOI:10.37188/CJL.20260014
    摘要:相较于破坏型应力发光材料,陷阱控制型应力发光材料具有结构无损、发光可重复等显著优势,在应力可视化、防伪和应力传感等领域展现出广阔的应用前景。开发性能优异的陷阱控制型应力发光材料,对于推动应力发光技术的实际应用具有重要意义。本研究成功制备了一种新型陷阱控制型应力发光材料Mg3Y2Ge3O12:Tb3+。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、激发和发射光谱、余辉衰减曲线、余辉光谱、热释光图谱、应力发光光谱、瞬时光子信号采集以及压电力显微镜等多种表征手段,系统研究了其晶体结构、发光性能及可重复应力发光机理。结果表明,Mg3Y2Ge3O12:Tb3+在光致发光、余辉发光和应力发光三种模式下的发射光谱高度一致,其明亮的绿色发射主要来源于 Tb3+5D47F5跃迁。热释光分析结果表明,材料内部存在的宽带分布的载流子陷阱是实现长余辉发光和可重复应力发光的重要原因。循环摩擦实验结果显示,应力发光强度与机械刺激压强之间呈现良好的线性关系,且在发光衰减后可通过紫外光辐照完全恢复至初始水平。压电力显微镜表征进一步证实,机械应力诱导的局域压电效应在该材料的可重复应力发光中起关键激励作用。本工作不仅拓展了高性能可重复应力发光材料的研究体系,也为其发光机理的深入理解提供了重要实验依据。  
    关键词:应力发光;可重复性;陷阱;压电效应   
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    更新时间:2026-01-28
    本研究成功开发了BaMg1.072Al9.928O17:Eu NIR荧光粉,为夜视兼容型智能照明系统提供新方案,其卓越的光学性能为隧道安全照明与夜视成像的下一代发光器件奠定基础。

    巴怀强, 徐旭辉

    DOI:10.37188/CJL.20250299
    摘要:本研究针对隧道照明等领域对高性能近红外(Near-infrared, NIR)光源的迫切需求,成功开发了一种具有优异发光效率与热稳定性的BaMg1.072Al9.928O17: Eu(BMAO: Eu)NIR荧光粉,旨在为构建夜视兼容型智能照明系统提供新的材料解决方案。通过高温固相烧结的方式合成了BMAO荧光材料呈现了780 nm NIR发射,其具有55.7%的内量子效率。通过引入Eu3+离子、转换烧结气氛和引入电荷补偿剂的方式证实了材料中的NIR发射来源于晶体结构中的氧空位(VO..)缺陷;展示出缺陷诱导电荷失衡、自还原价态共存、多波段发光与能量传递之间协同的耦合机制。最后,利用BMAO: 0.03Eu复合365 nm紫外芯片制备的NIR 荧光转换发光二级管(phosphor-converted light-emitting diodes, pc-LEDs)呈现了在夜视照明及生物穿透方面的应用潜力。其卓越的光学性能为开发应用于隧道安全照明与夜视成像的下一代发光器件奠定了基础。  
    关键词:近红外;氧空位;电荷补偿;隧道照明   
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    更新时间:2026-01-26
    最新研究发现,Pr3+、Ce3+共掺杂高钆铝硼硅酸盐氟氧玻璃在X射线探测领域具有显著优势,为高能射线探测提供新方案。

    周成功, 陈丹平, 唐景平, 李溦长, 赵明君, 丁雪凝, 韩智慧, 胡丽丽, 陈舒拉

    DOI:10.37188/CJL.20250295
    摘要:闪烁玻璃作为高能射线探测的关键材料,在大尺寸、低成本辐射探测领域具有重要应用前景。然而,高Gd含量闪烁玻璃中Gd3+离子间的交叉弛豫效应限制了其能量传递效率,制约了发光性能的进一步提升。本文采用高温熔融法,在还原气氛(CO)下制备了Pr3+、Ce3+共掺杂高钆铝硼硅酸盐氟氧玻璃(Gd2O3—GdF3—B2O3—Al2O3—SiO2—CeO2)(以下简称CS玻璃),采用吸收、反射和发光光谱,系统研究了Pr3+对Ce3+掺杂闪烁玻璃光学性能和闪烁性能的影响,以及Pr3+,Ce3+,Gd3+三种稀土离子之间能量传递机制。对比了该玻璃与BGO晶体在X射线激发下的荧光强度。结果表明:低浓度的Pr3+掺杂能显著增强CS玻璃275nm激发的发光强度,X射线激发光产额增强60%。观察到低掺杂浓度的Pr3+在CS玻璃中发生明显的5d-4f跃迁,并伴随Pr3+→Gd3+→Ce3+和Gd3+→Pr3+的能量传递。较高掺Pr3+浓度玻璃中Pr3+ 的4f-4f跃迁占主导,同时存在Gd3+→Pr3+的能量传递,使得Gd3+和Ce3+的荧光衰减变长。  
    关键词:Pr3+掺杂;Ce3+掺杂;高钆闪烁玻璃;光致发光;闪烁发光   
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    更新时间:2026-01-24
    In the field of nanocomposite materials, a magnetic-fluorescent nanocomposite (CDs-MNPs) was synthesized using a one-pot microwave hydrothermal method. Expert PEI connected magnetic nanoparticles and carbon dots, forming a fluffy clustered structure with nanoscale gaps, effectively suppressing aggregation-induced photoluminescence quenching. CDs-MNPs exhibited a saturation magnetization of 10.4 emu/g and stable solid-state green fluorescence, achieving clear latent fingerprint visualization on dark substrates.

    刘杰, 刘德洋, 翟春凤, 龚秋芳, 梁超, 赵允洋

    DOI:10.37188/CJL.20250289
    摘要:以聚乙烯亚胺(PEI)为桥接剂,通过简便的一锅法微波水热合成了一种磁性-荧光纳米复合材料(碳点磁性纳米粒子CDs-MNPs)。PEI 将磁性纳米粒子(MNPs)与碳点(CDs)连接起来,形成具有纳米级间隙的蓬松簇状结构,有效抑制了聚集诱导的光致发光猝灭(AIQ)。CDs-MNPs的饱和磁化强度为10.4 emu/g,并具有稳定的固态绿色荧光。得益于其集成的磁性、荧光特性以及对指纹残留物的强吸附能力,该材料实现了深色基底上清晰的潜在指纹(LFP)显现。  
    关键词:水热合成;磁性-荧光;碳点;潜在指纹   
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    更新时间:2026-01-24
    最新研究发现,红蓝草衍生的双发射碳点在宽域pH检测中表现出色,灵敏度高,应用前景广阔。

    袁西霞, 邓俊龙, 江建芬, 沈佳妮, 王琴, 黄彩艳, 汪正良

    DOI:10.37188/CJL.20250261
    摘要:本研究以天然生物质红蓝草为碳源,通过热解法制备了具有双发射特性的生物质衍生碳点(HCDs),并系统探究了其在宽域pH检测场景中的荧光响应性能。HCDs在440 nm激发下呈现510 nm(绿光)和610 nm(红光)双发射特性,在覆盖pH 0~14全量程的宽域范围内,pH 0~3与pH 4~14两个区间的双发射峰强度比(F610/F510)均与pH值呈现高度线性关系,相关系数(R²)分别高达0.9989和0.9928,检测限分别低至0.08 pH单位和0.48 pH单位,展现出优异的灵敏度与选择性。该比率型探针具备出色的自校准能力,可有效克服传统单发射探针易受环境干扰的局限性,凭借宽域检测核心优势在环境监测、生物成像等领域具有广阔应用前景。  
    关键词:碳点;红蓝草;pH检测;双发射   
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    更新时间:2026-01-24
    In the field of laser technology, this study introduces a compact LED-side-pumped laser based on a hybrid Nd:YLF/Nd:YAG gain medium, which simultaneously generates output at 1047, 1053, and 1064 nm. Expert verified the intracavity seeding injection technique, which provides solutions to extend laser LED-pumped solid-state laser emission to adjacent spectral regions.

    沈建平, 张峰博, 丁佚, 夏瑞泽, 左环宇, 黄浩, 周顺禹

    DOI:10.37188/CJL.20250288
    摘要:本研究报道一种基于混合Nd:YLF/Nd:YAG增益介质的紧凑型LED侧面泵浦固体激光器,实现1047 nm、1053 nm与1064 nm三个波长的同步激光输出。值得注意的是,该三波长运转未使用任何腔内波长选择元件。在20 Hz准连续波工作模式下,激光器平均输出功率达到5.7 W;在1 kHz重复频率主动调Q运行时,实现脉冲宽度192 ns、峰值功率3.125 kW的激光输出,光束质量因子M²为5.3。据我们所知,本研究首次采用腔内种子注入技术实现多波长激光输出,为将LED泵浦固体激光的工作波长拓展提供一种新技术途径。  
    关键词:LED泵浦;腔内种子注入;多波长;声光调制器   
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    更新时间:2026-01-24
    最新研究报道,采用化学气相沉积法制备高结晶质量微米级Sb2S3单晶,构建自驱动光电探测器,在宽光谱范围内表现出优异光电响应性能,为高性能光电探测器设计与制备提供可行路径。

    周祥博, 张发政, 朱骞, 申浩, 覃名文, 田子龙, 党甜甜, 万鹏

    DOI:10.37188/CJL.20250281
    摘要:宽带光电探测器在成像、通信与光谱分析等领域具有重要的应用价值。本文采用化学气相沉积法制备了高结晶质量的微米级Sb2S3单晶,其缺陷密度仅为4.8×1010 cm-3。通过SCAPS-1D软件建立了Sb2S3/GaAs异质结模型,仿真结果表明,降低Sb2S3缺陷密度有助于提升异质结的输出电流与光谱响应度,尤其在紫外和可见光波段。在此基础上,构建了基于Sb2S3单晶/n-GaAs异质结的自驱动光电探测器,该器件在300~1000 nm宽光谱范围内表现出优异的光电响应性能。在0.4 mW/cm2光功率密度下,830 nm处响应度最高,达到200 mA/W,比探测率超过3×1010 Jones,-3 dB带宽高于1 kHz,上升/下降响应时间分别为134 μs与223 μs。本研究为高性能、宽光谱、低功耗光电探测器的设计与制备提供了可行路径,在集成光电子与传感领域展现出良好应用潜力。  
    关键词:Sb2S3单晶;光电探测器;SCAPS-1D;宽带   
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    更新时间:2026-01-23
    Mn4+激活红光荧光粉研究取得新进展,专家综述了制备方法和发光性能,为研发高效荧光晶体提供参考。

    王兆武, 朱德荣, 李豪, 李素芳, 沈俊芳, 赵鹏博, 闵志宇, 姬海鹏

    DOI:10.37188/CJL.20250284
    摘要:Mn4+激活红光荧光粉是白光发光二极管用荧光粉的研究热点之一,其宏观晶体在耐水解劣化、热猝灭、量子效率等方面具有显著优势。本文对Mn4+激活荧光晶体的体系、制备方法、发光性能等进行综述,详细阐述了溶剂挥发法、基质晶体合成+离子交换两步法、溶剂交换法、氟化相转变法、降温结晶法及其优缺点。讨论了当前宏观晶体在制备过程中亟待解决的问题,包括Mn4+价态稳定性控制、氟化物基质溶解度调控、环保等问题。最后对该类材料的应用等进行了展望,以期对高效Mn4+激活红光荧光晶体的研发有所裨益。  
    关键词:荧光粉;Mn4+;晶体;制备方法   
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    更新时间:2026-01-23
    在核医学诊断等领域,Cs3Lu2Cl9:5%Ce晶体作为高性能X射线闪烁体,实现了低剂量、高分辨成像。

    倪端颖, 宗蕾, 冉鹏, 李雯, 李云云, 杨旸, 冯鹤, 吴云涛

    DOI:10.37188/CJL.20250291
    摘要:X射线成像技术在核医学诊断、工业无损检测和安全检查等领域具有重要应用,高性能闪烁体是实现X射线探测与成像的核心材料。开发兼具高吸收效率、高光产额、快衰减和低检测限的新型闪烁晶体,是提升成像质量、降低辐射剂量的关键挑战。本文采用布里奇曼坩埚下降法成功制备了系列不同浓度Ce3+掺杂的Cs3Lu2Cl9晶体,系统研究了其光致发光和闪烁性能。未掺杂晶体呈现源于自陷激子(STE)的本征宽带发光;Ce3+掺杂后,晶体的X射线激发发光强度显著增强。其中,Cs3Lu2Cl9:5%Ce晶体表现出最优的闪烁性能:其X射线激发发射峰位于425 nm处,稳态X射线光产额为20,700 photons MeV-1,较未掺杂晶体提升约7倍,闪烁衰减时间为36.5 ns,并实现了152 nGyair s-1的低检测限和14.5 lp mm-1的高空间分辨率。本工作揭示了Ce3+在Cs3Lu2Cl9中通过抑制非辐射复合与能量传递协同提升STE发光效率的机理,证明了Cs3Lu2Cl9:5%Ce作为高性能、快响应X射线闪烁体在低剂量、高分辨成像中的应用潜力。  
    关键词:闪烁晶体;布里奇曼法;Cs3Lu2Cl9;Ce3+掺杂;X射线成像   
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    更新时间:2026-01-22
    激光荧光显示技术研究取得新进展,成功制备纯相Y3Mg2AlSi2O12荧光粉,实现光谱红移,为激光显示领域提供新解决方案。

    王世恒, 刘荣辉, 刘元红, 陈观通, 胡运生

    DOI:10.37188/CJL.20260003
    摘要:激光荧光显示技术因其低成本与无散斑的优势,在激光显示领域展现出广阔的应用前景。该技术对荧光材料提出了严苛要求,要求激活离子的荧光寿命尽可能短。Ce3+离子荧光寿命一般在纳秒级,但现有基于蓝光激发的Ce3+激活的荧光粉,其发射多集中于蓝绿光至黄光波段,在橙红光波段较为匮乏。本文通过高温固相法合成Y3Mg2AlSi2O12:Ce3+荧光粉,系统优化助熔剂与烧结工艺,有效抑制磷灰石杂相生成,成功制备纯相Y3Mg2AlSi2O12。该纯相荧光粉表现出优异的光学性能:室温下发光强度相较于优化前提升了约150%、内外量子效率分别达到78.73%与49.07%、150℃发光强度仍保持室温的70.1%。为实现光谱红移,本文基于晶格调控策略,在Y3+位引入大离子半径的Gd3+离子,成功合成了Y2.95-zGdzMg2AlSi2O12:5%Ce3+(z=0-1.2)系列样品,在460 nm蓝光激发下,该系列荧光粉可实现覆盖500至800 nm范围的橙红光发射。随着Gd3+掺杂量z增加至1.2,发射主峰由602 nm红移至617 nm,相应的CIE色坐标x值也从0.5397移动至0.5628。  
    关键词:石榴石体系橙红色荧光粉;晶格调控;纯相合成;Ce3+激活   
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    更新时间:2026-01-21
    最新研究突破,实现了低电压下红色图案与高电压下黄绿色背景的动态切换,为多级视觉防伪与信息加密提供新方案。

    庄校笑, 刘士浩, 张乐天, 谢文法

    DOI:10.37188/CJL.20250286
    摘要:颜色可调有机发光器件(OLED)在动态显示、防伪与信息加密等领域具有重要应用潜力。本文采用叠层结构设计,以Bphen:Mg作为n型掺杂的载流子产生层(CGL),构建了红绿双色可调叠层OLED。系统研究了Mg与Ag掺杂对CGL载流子注入与复合行为的影响,发现Mg掺杂虽电流密度较低,但外量子效率更高(16.9%),更有利于高效发光。通过调控红与绿发光层的堆叠顺序,发现下绿上红结构器件表现出明显的电压依赖颜色可调特性,其CIE坐标在7–19 V范围内从(0.61,0.39)移至(0.47,0.48),颜色变化超出五步MacAdam椭圆范围,具备良好的人眼可辨识度。基于该结构,进一步制备了图案化防伪标签,实现了低电压下红色图案与高电压下黄绿色背景的动态切换,验证了其在多级视觉防伪与信息加密中的应用可行性。本研究为高性能颜色可调叠层OLED的设计与防伪应用提供了实验依据。  
    关键词:叠层有机发光二极管;Mg掺杂载流子产生层;颜色可调;电压调控;图案化防伪标签;信息加密   
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    更新时间:2026-01-21
    最新研究突破,开发出高亮度激光荧光光源用新型荧光玻璃膜,显著提升光热性能,为高亮度光源应用提供新方案。

    章宏进, 赵九洲, 余子康, 刘晓伟, 彭洋, 陈明祥

    DOI:10.37188/CJL.20250275
    摘要:开发具备高饱和阈值的颜色转换材料是下一代高亮度激光荧光光源的一项关键挑战。本文通过热压烧结技术,设计并制备了一种具有双面蓝宝石夹层结构的新型透射式Y3Al5O12:Ce3+ (YAG)荧光玻璃膜(PiGF),即夹层结构sapphire@PiGF@sapphire (S@PiGF@S)。该结构通过构建高效的双面热传导路径,并进一步结合旋转实现了动态的、系统级的强化散热,从而显著提升了对高激光功率密度的耐受能力。实验结果表明,所制备的S@PiGF@S光通量达到2761 lm@16.6 W/mm2,相较于传统PiGF@S提升了125.3% (1205 lm@8.5 W/mm2)。更关键的是,凭借旋转结构所实现的动态散热机制,在18 W/mm2的激光功率下,其最高工作温度仍能保持在47°C。本研究结果验证了S@PiGF@S能够实现优异的光热综合性能,在高亮度激光荧光光源的应用中展现出巨大的应用潜力。  
    关键词:激光荧光光源;饱和阈值;荧光玻璃膜;光热性能   
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    更新时间:2026-01-20
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