【国家自然科学基金】_optical emission spectroscopy_期刊发文热词逐年推荐_20140803
【国家自然科学基金】_太赫兹时域光谱技术_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729
科研热词 推荐指数 太赫兹时域光谱 9 太赫兹 4 太赫兹时域光谱技术 3 超快激光技术 2 欧式距离法 2 折射率 2 小波包变换 2 定量分析 2 太赫兹时域频谱 2 太赫兹光谱 2 吸收系数 2 吸收光谱 2 光谱学 2 信噪比 2 齐多夫定 1 金属网栅 1 远红外光谱 1 超薄金属膜 1 表面等离子体共振 1 药物混合物定性 1 聚类分析 1 线栅偏振器 1 硫含量 1 硝基呋喃类药物 1 相关系数 1 百菌清 1 瘦肉精 1 甲硝唑 1 特征吸收峰 1 特异材料 1 激光诱导与化学镀 1 法布里-珀罗干涉仪 1 水果 1 水中污染物 1 氨基酸 1 样片厚度 1 标准化 1 柴油 1 杀菌剂 1 有效媒质理论 1 替硝唑 1 晶体结构理论模拟 1 时间常数 1 时域光谱术 1 持久性有机污染物(pops) 1 拟除虫菊酯 1 拉米夫定 1 扫描速度 1 截止频率 1 成品油 1 异黄酮 1 带阻滤波器 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 太赫兹时域光谱 太赫兹波 太赫兹 吸收谱 吸收系数 烧结温度 振动模式 折射率 密度泛函理论 太赫兹时域谱 太赫兹时域光谱技术 光电导天线 介电常数 plt薄膜 透明导电薄膜 透射率 近红外光谱 运动检测 载流子 薄膜电导率 蒿甲醚 糖 离子辐照 碳黑 矢量微分 相对误差 甲基对硫磷 玉米油 特征光谱 物理化学 润滑油 水蒸气吸收 氨基酸 氢键 检测奶粉 时域光谱测量 时域光谱 振动分析 异常透射 小波变换 密度泛函 宽带抗反射 定量分析 定量(单位面积纸的重量) 定性及量分析 太赫兹电磁波光谱 太赫兹时域光谱系统(thz-tds) 太赫兹光谱技术 太赫兹光谱 太赫兹光学常数 太赫兹(thz) 复折射率
【国家自然科学基金】_fabry-perot干涉_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
53 54 55 56 57
humidity fiber optics fabry-perot干涉仪 fabry-perot interferometer 8光刻胶
1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
科研热词 推荐指数 折射率 2 传感器 2 飞秒激光 1 风速反演 1 非限带信号 1 非闭合式干涉环 1 自组装 1 聚电解质多层膜 1 生物传感器 1 瓦斯 1 渐变多模折射率光纤 1 法珀干涉仪 1 法布里-珀罗干涉仪 1 法布里-珀罗干涉 1 比值 1 条纹计数法 1 悬臂梁-质量块结构 1 干涉条纹对比度 1 小波变换 1 去噪 1 加速度传感器 1 光纤位移传感器 1 光纤传感器 1 光纤fabry-perot(f-p)传感器 1 光纤f-p传感器 1 光传输矩阵 1 中高层大气 1 su-8光刻胶 1 fabry-perot干涉仪(fpi) 1 efpi光纤传感技术 1
推荐指数 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7
2011年 科研热词 方形硅膜 微机电系统 强度调制 压力测量 光纤光学 传感器技术 fabry-perot干涉 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1
激光诱导击穿光谱技术及应用研究进展
第6卷 第4期2013年8月 中国光学 Chinese Optics Vol.6 No.4Aug.2013 收稿日期:2013⁃04⁃11;修订日期:2013⁃06⁃13 基金项目:国家自然科学基金面上项目(No.31270680,No.61076064);江苏省“六大高峰人才”资助项目(No.2011⁃XCL⁃018);江苏高校优势学科建设工程资助项目文章编号 1674⁃2915(2013)04⁃0490⁃11激光诱导击穿光谱技术及应用研究进展侯冠宇1,王 平1∗,佟存柱2(1.南京林业大学化学工程学院,江苏南京210037;2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室,吉林长春130033)摘要:激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种基于原子发射光谱学的元素定性、定量检测手段。
本文介绍了LIBS 技术的原理、应用方式、检测元素种类及检测极限;综述了该项技术在固体、液体、气体组分检测方面的技术发展,以及在环境检测、食品安全、生物医药、材料、军事、太空领域的应用进展。
最后,提出了高功率、高稳定的激光光源和准确的定量分析方法是LIBS 技术目前所面临的问题和挑战。
关 键 词:激光诱导击穿光谱;激光产生等离子体;元素分析;检测限中图分类号:O433.54;O657.319 文献标识码:A doi:10.3788/CO.20130604.0490Progress in laser⁃induced breakdown spectroscopyand its applicationsHOU Guan⁃yu 1,WANG Ping 1∗,TONG Cun⁃zhu 2(1.College of Chemical Engineering ,Nanjing Forestry University ,Nanjing 210037,China ;2.State Key Laboratory of Luminescence and Applications ,Changchun Institute of Optics ,Fine Mechanics and Physics ,Chinese Academy of Sciences ,Changchun 130033,China )∗Corresponding author ,E⁃mail :wp_lh@ Abstract :Laser⁃induced Breakdown Spectroscopy(LIBS)based on atomic emission spectral technology is a kind of convenient and sensitive approach for the qualitative and quantitative detection of elements.In this pa⁃per,the mechanism,detecting element types,detection limit and the recent progress of LIBS technology are reviewed.The progress of LIBS technology in component testing for solid,liquid and gas samples is expoundedin detail.The applications of LIBS in the environment test,food security,biological and medicines,material sciences,military and space fields are also presented.Finally,the challenges and problems for the LIBS tech⁃nology in high power and stable laser sources and accurately quantitative analysis method are discussed.Key words :laser⁃induced breakdown spectroscopy;laser⁃induced plasmon,element analysis;detection limit1 引 言 激光诱导击穿光谱(Laser⁃Induced Breakdown Spectroscopy,简称LIBS)技术是利用激光照射被测物体表面产生等离子体[1⁃2],通过检测等离子体光谱而获取物质成分和浓度的分析技术。
Yb∶Ca3(NbGa)5O12晶体的坩埚下降法生长及光学性能研究
第53卷第4期2024年4月人㊀工㊀晶㊀体㊀学㊀报JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS Vol.53㊀No.4April,2024YbʒCa 3(NbGa )5O 12晶体的坩埚下降法生长及光学性能研究赵㊀涛,艾㊀蕾,梁团结,钱慧宇,孙志刚,潘建国(宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江省光电探测材料及器件重点实验室,宁波㊀315211)摘要:使用坩埚下降法成功生长出了镱离子掺杂钙铌镓石榴石晶体(YbʒCa 3(NbGa)5O 12)㊂通过XRD 测试分析了晶体的结构,该晶体为立方晶系,晶胞参数a =b =c =12.471Å㊂对该晶体进行了拉曼光谱㊁透过光谱㊁吸收和发射光谱㊁荧光寿命等测试,计算了该晶体的吸收截面㊁发射截面㊁增益截面等㊂研究了在空气中退火对该晶体吸收光谱㊁发射光谱㊁荧光寿命的影响,退火前在935nm 处吸收截面为1.82ˑ10-20cm 2,退火后降低为1.40ˑ10-20cm 2,退火前在1031nm 处的发射截面为0.56ˑ10-20cm 2,退火后降低为0.40ˑ10-20cm 2,退火前荧光衰减时间为1.42ms,退火后为1.32ms㊂结果表明,YbʒCa 3(NbGa)5O 12单晶在空气中退火会对晶体的激光性能造成不利影响㊂关键词:YbʒCa 3(NbGa)5O 12晶体;坩埚下降法;吸收光谱;发射光谱;荧光衰减;退火中图分类号:O782㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1000-985X (2024)04-0620-07Growth and Optical Properties of YbʒCa 3(NbGa )5O 12Crystals by Bridgman MethodZHAO Tao ,AI Lei ,LIANG Tuanjie ,QIAN Huiyu ,SUN Zhigang ,PAN Jianguo(Key Laboratory of Photoelectric Detection Materials and Devices of Zhejiang Province,School of Materials Science and Chemical Engineering,Ningbo University,Ningbo 315211,China)Abstract :Ytterbium ion doped calcium niobium gallium garnet crystal (Yb ʒCa 3(NbGa)5O 12)was successfully grown by Bridgman method.The structure of the crystal was analyzed by XRD.The crystal is cubic crystal system,and the unit cell parameter a =b =c =12.471Å.The crystal was tested by Raman spectroscopy,transmission spectroscopy,absorption and emission spectroscopy,and fluorescence lifetime.The absorption cross section,emission cross section,and gain cross section of the crystal were calculated.The effects of annealing in air on the absorption spectrum,emission spectrum and fluorescence lifetime of the crystal were studied.The absorption cross section at 935nm before annealing is 1.82ˑ10-20cm 2,and it decreases to 1.40ˑ10-20cm 2after annealing.The emission cross section at 1031nm before annealing is 0.56ˑ10-20cm 2,and it decreases to 0.40ˑ10-20cm 2after annealing.The fluorescence decay time before annealing is 1.42ms,and it is 1.32ms after annealing.The results demonstrate that the annealing of YbʒCa 3(NbGa)5O 12single crystal in air will adversely affect the laser performance of the crystal.Key words :YbʒCa 3(NbGa)5O 12crystal;Bridgman method;absorption spectrum;emission spectrum;fluorescence decay;annealing㊀㊀㊀收稿日期:2023-12-08㊀㊀基金项目:国家自然科学基金(51832009,512302300)㊀㊀作者简介:赵㊀涛(1997 ),男,山西省人,硕士研究生㊂E-mail:1254983331@ ㊀㊀通信作者:孙志刚,博士,助理研究员㊂E-mail:sunzhigang@0㊀引㊀㊀言钙铌镓石榴石(CNGG)晶体是一类无序激光晶体,结构介于激光玻璃的无序结构和激光晶体的有序结构之间㊂无序结构的激光玻璃,是一类典型的非均匀加宽的激光增益介质,但玻璃具有长程无序结构,限制㊀第4期赵㊀涛等:YbʒCa3(NbGa)5O12晶体的坩埚下降法生长及光学性能研究621㊀了声子的平均自由程,导致其热学性能相对较差,限制了高效㊁高功率密度激光的获得[1]㊂而传统的激光晶体如钇铝石榴石(YAG)晶体,具有很好的热学性质,但长程有序的特点使其具有相对单一的激活离子取代位置,导致其配位单一,激活离子的光谱较窄[2]㊂无序的钙铌镓石榴石晶体兼具两者的优点,具有光谱的非均匀加宽特性和较高的热导率,使得其在激光领域中具有潜在的应用价值㊂NdʒCNGG晶体的具有较宽的吸收与发射光谱,Pan等[3]采用直拉法生长了无序的NdʒCNGG晶体,InGaAs LD泵浦的峰值吸收截面约为4.1ˑ10-20cm2,在808nm LD激发的发射荧光谱中,4F3/2ң4I11/2的半峰全宽(full width at half maximum, FWHM)为15nm,4F3/2ң4I13/2半峰全宽为27nm,在超快激光脉冲产生方面展示出巨大的潜力㊂目前,研究人员对NdʒCNGG晶体的连续波㊁调Q及锁模超短脉冲激光特性已做了大量㊁系统的研究[4-6]㊂20世纪90年代初,随着体积小㊁效率高㊁寿命长的LD泵浦源的出现,Yb3+作为激光基质激活离子的研究迅猛发展㊂Yb3+具有最简单的能级结构,与Nd3+相比,具有本征量子缺陷低,辐射量子效率高,能级寿命长,吸收和发射光谱宽等特点㊂特别是Yb3+的吸收峰位于900~1000nm,能与目前商用的InGaAs半导体激光二极管泵浦源有效耦合,并且不需要严格控制温度㊂YbʒCa3(NbGa)5O12晶体(YbʒCNGG)已有相关报道,可获得连续激光输出,并通过锁模和调Q获得脉冲激光输出[7-9],证明了YbʒCNGG在激光领域的潜在价值㊂目前报道的YbʒCNGG晶体都是使用提拉法生长,该晶体的坩埚下降法生长还没有报道㊂坩埚下降法生长晶体是在密闭环境中进行,能有效防止原料Ga2O3的挥发;此外,与提拉炉相比较,坩埚下降炉价格低廉,设备维护简单,使用坩埚下降法生长晶体能够极大地降低生产成本,因此YbʒCNGG晶体可能更适合使用坩埚下降法生长㊂本文成功使用坩埚下降法生长出较大尺寸的YbʒCNGG晶体,并开展了其光学性能研究㊂1㊀实㊀㊀验1.1㊀原料制备和晶体生长YbʒCNGG晶体在1450ħ左右一致熔融,但在高温下Ga2O3原料会挥发,因此本实验采用坩埚下降法,在密闭环境中生长该晶体㊂使用的原料为Yb2O3(纯99.99%),CaCO3(纯99.99%),Nb2O5(纯99.99%), Ga2O3(纯99.999%),采用Ca3Nb1.6875Ga3.1875O12成分配比,按照以下的化学反应式进行多晶料的合成㊂2.892CaCO3+0.813375Nb2O5+1.626375Ga2O3+0.054Yb2O3=0.964Ca3Nb1.6875Ga3.1875O12㊃0.036Yb3Ga5O12+2.892CO2(1)按上述配比称量原料,进行充分研磨,放入混料机中混合24h,再进行液压机压块,随后放入马弗炉进行第一次烧结,烧结温度1000ħ,保温10h;取出后再次研磨㊁压块,进行第二次烧结,烧结温度1250ħ,保温时间30h,得到YbʒCNGG的多晶料㊂将多晶料放进装有YAG[111]籽晶的铂金坩埚,放入坩埚下降炉中进行晶体生长㊂接种温度为1450ħ,下降速度8mm/d㊂晶体生长结束后,以20ħ/h左右的速率使炉温降至室温,以消除晶体生长过程中所产生的热应力㊂众所周知,激光晶体在高温环境中工作一段时间后,性能会有所降低㊂在高温㊁富氧或贫氧环境中工作一段时间后某些单晶会改变颜色,导致其光学吸收带发生变化,这种现象已经在硅酸铋[10]㊁铌酸盐[11-12]㊁磷酸盐[13]和碱金属钼酸盐[14-16]等氧化物中发现㊂因此,本文在空气中对YbʒCNGG晶体进行了热退火,以此来探究高温环境工作后晶体的光学性能变化㊂将加工好的一块晶片切成两块,其中一块放进马弗炉中,在空气氛围下进行退火,退火温度为1000ħ,保温时间10h㊂1.2㊀性能测试使用德国Bruker XRD D8Advance型X射线粉末衍射仪对YbʒCNGG晶体的粉末样品进行XRD测试,辐射源为Cu靶X射线管,工作电压和电流分别为40kV和40mA,扫描范围10ʎ~70ʎ,步幅为0.02ʎ㊂使用DXR3Raman Microscope光谱仪记录了晶体在295K下的拉曼光谱,激发源为532nm波长的激光㊂使用美国Lambda950型紫外可见近红外分光光度计测量了晶体的吸收和透过光谱㊂使用法国FL3-111型荧光光谱仪测试了晶体的发射光谱,激发源为980nm激光㊂采用英国FLS980荧光光谱仪测试了晶体的荧光衰减曲线,激发波长980nm,监测波长1031nm㊂622㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷2㊀结果与讨论2.1㊀晶体生长图1(a)为采用坩埚下降法生长得到的YbʒCNGG晶体,晶体直径为25mm,接种后生长部分长度约为80mm,其中偏析层部分约为25mm㊂晶体呈现咖啡色,透明,内部有少量裂纹,晶体开裂与晶体自身性质以及生长工艺有关㊂图1(b)为加工后的YbʒCNGG晶片,晶片直径25mm,厚度为1mm,属于(111)晶面,晶片中横向裂纹是加工所致㊂图1㊀坩埚下降法生长的YbʒCNGG晶体Fig.1㊀YbʒCNGG crystals grown by Bridgman method2.2㊀XRD分析图2为YbʒCNGG晶体单晶部分和顶部偏析层部分的粉末XRD图谱,将单晶部分的XRD数据导入Jade 中,通过拟合得出该晶体是Ia3d空间群,属于立方晶系,晶胞参数a=b=c=12.471Å,α=β=γ=90ʎ,比已报道的CNGG晶体晶胞参数(12.51Å)略小[17],原因是掺杂的Yb3+半径小于被取代的Ca2+半径,导致晶体晶格收缩㊂通过Jade分析,顶部偏析层的杂质成分大部分是立方焦火成岩(Ca2Nb2O7),这与文献[18]中得出结论一致,原因是掺入Yb3+后,生成了镱镓石榴石(Yb3Ga5O12),导致Ca2+与Nb5+的过量,从而生成了不属于石榴石相的Ca2Nb2O7㊂2.3㊀拉曼光谱图3是室温下YbʒCNGG退火前后晶体样品的拉曼图谱对比,孤立金属氧四面体基团[MO4](M代表Ga 和Nb)在700~900cm-1存在对称伸缩振动,这些[MO4]基团是石榴石晶格的结构单元,M阳离子进入到石榴石结构的d位[19]㊂在700~900cm-1看到两个密集的振动峰C1和C3,分别是[GaO4]和[NbO4]基团群的对称伸缩振动造成的,C1和C2峰下降明显,C3和C4变化较小的可能原因是晶体中部分Ga3+挥发,改变了晶体的结构和振动特性,影响了振动模式的活性㊂Ga3+挥发会对晶体中[GaO4]基团的对称伸缩振动产生影响㊂通常情况下,Ga O键连接可能会中断或减弱,这种情况可能导致对称伸缩振动变弱,在拉曼光谱中可能会表现为C1和C2峰强度下降㊂C2和C4分别是C1和C3的伴峰,此处出现峰,则代表[GaO4]和[NbO4]附近出现阳离子空位,峰强度越高,则代表阳离子空位浓度越高㊂从图中可以看出,退火后C2和C4处都出现了微弱的伴峰,表明在退火后的晶体中,阳离子空位浓度增加了,主要原因是高温退火后晶体表面的Ga3+浓度降低,但是幅度较小[20]㊂2.4㊀透过和吸收光谱退火前后晶体样品的透过图谱如图4(a)所示,600~2500nm的整体透过率接近80%,说明晶体质量较高,退火后晶体颜色变化不明显㊂图4(b)是YbʒCNGG晶体的吸收截面图,吸收峰对应Yb3+的2F7/2(基态)ң2F5/2(激发态)跃迁㊂基态2F7/2和激发态2F5/2分别被晶体场劈裂为4个和3个Stark能级,从基态多重态的几个Stark能级到激发态多重态2F7/2(0㊁1㊁2㊁3)ң2F5/2(0ᶄ㊁1ᶄ㊁2ᶄ)的电子跃迁大多数是声子辅助的,从而产生了相当宽的谱带㊂晶体退火前在935nm处吸收截面为1.82ˑ10-20cm2,退火后为1.40ˑ10-20cm2;退火前在971nm处吸收截面为1.22ˑ10-20cm2,退火后为1.03ˑ10-20cm2,退火后吸收截面明显降低㊂此外,㊀第4期赵㊀涛等:YbʒCa 3(NbGa)5O 12晶体的坩埚下降法生长及光学性能研究623㊀从图4(c)和4(d)可以计算得出,晶体退火前在935nm 处FWHM 为47.46nm,退火后为44.60nm;退火前在971nm 处FWHM 为23.47nm,退火后为23.86nm㊂退火后在935nm 处的FWHM 比退火前小了2.86nm㊂图2㊀YbʒCNGG 晶体中部单晶部分及顶部偏析层部分的粉末XRD 图谱Fig.2㊀Powder XRD patterns of the middle single crystal part and the top segregation layer of YbʒCNGGcrystal 图3㊀室温下退火前后YbʒCNGG 晶体样品的拉曼图谱Fig.3㊀Raman spectra of YbʒCNGG crystal samples before and post annealing at roomtemperature图4㊀室温下退火前后YbʒCNGG 晶体样品的性能测试㊂(a)透过光谱;(b)吸收光谱;(c)退火前晶体样品吸收光谱的高斯拟合图;(d)退火后晶体样品吸收光谱的高斯拟合图Fig.4㊀Performance testing of YbʒCNGG crystal samples before and post annealing at room temperature.(a)Transmission spectra;(b)absorption spectra;(c)Gaussian fitting of absorption spectra of crystal sample before annealing;(d)Gaussian fitting of the absorption spectrum of crystal sample post annealing 2.5㊀发射光谱关于YbʒCNGG 晶体的发射截面σem (λ)计算,本文使用互易法(reciprocity method),用下列公式进行计算㊂624㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷σem (λ)=σαbsZ l Z u exp E zl -hc λkT ()(2)式中:σabs 为吸收截面,h 为普朗克常数,k 为玻耳兹曼常数,c 为光速,λ为波长,T 为实验温度,Z l /Z u 为下㊁上能级的配分函数比,E zl 为零声子线㊂如图5(a)所示,计算得出退火前975nm 处的发射截面为1.28ˑ10-20cm 2,退火后为1.11ˑ10-20cm 2,退火前1031nm 处的发射截面为0.56ˑ10-20cm 2,退火后为0.40ˑ10-20cm 2㊂退火后975㊁1031nm 处的发射截面均低于退火前㊂图5(b)是在980nm 激光激发下得到的发射光谱,发射峰位于1031nm 处,在相同测试条件下,退火后该晶体的发射强度明显低于退火前,这与计算得出的结果相一致,表明YbʒCNGG 晶体在空气中退火后,对其激光性能有不利影响㊂原因是空气中的高温退火可能会对材料的物理和化学性质产生影响,包括晶格结构的变化和缺陷的生成㊂退火过程中晶格结构的变化和缺陷的形成可能对透过谱和发射谱性能产生影响㊂晶格结构变化:高温退火可能引起晶格结构的重新排列㊂在退火过程中,原子或分子在晶体中重新定位以达到更低的能量状态㊂这可能导致晶格略微变化,晶格参数可能发生微小的变化,如晶胞参数㊁晶体取向等㊂这种微小的结构变化可能会影响透过谱和发射谱的特性㊂缺陷的生成:高温退火也可能导致缺陷的生成㊂例如,点缺陷(Ga 3+的挥发)㊁位错或晶界等缺陷的产生㊂这些缺陷可能导致电子状态的变化㊁局部晶格畸变或者在晶体中引入能级㊂这些缺陷可能会影响材料的光学性质,包括透过谱和发射谱㊂图5㊀室温下退火前后YbʒCNGG 晶体样品的发射截面曲线(a)和980nm 激光激发下得到的发射光谱(b)Fig.5㊀Emission cross-section curves (a)and emission spectra at 980nm excitation (b)of YbʒCNGG crystal samples before and post annealing at room temperature2.6㊀增益截面根据上述吸收和发射截面光谱,增益截面σg (λ)可由下式计算:σg (λ)=βσem (λ)-(1-β)σabs (λ)(3)式中:β为激发态离子反转分数㊂图6所示为退火前后的YbʒCNGG 晶体样品在不同β值(0,0.25,0.50,0.75,1.00)下的增益截面曲线㊂如图6(a)所示,在1010~1040nm 处,当布居反转分数达到25%时,增益截面变为正值㊂如此低的反转比例意味着1031nm 波长的YbʒCNGG 激光器将具有较低的泵浦阈值,这表明YbʒCNGG 晶体是1031nm 激光器的理想候选材料㊂在高抽运情况下,增益截面谱也较宽,表现出良好的可协调性㊂而退火后该晶体增益截面曲线如图6(b)所示,并且在布居反转比例达到50%时,在1031nm 附近的增益带宽明显低于退火前,因此理论上通过被动锁模达到最小脉冲也将会受到影响[21],也就是说,在高温下工作会对该晶体超快激光的产生造成不利影响㊂2.7㊀荧光衰减室温下对退火前后的YbʒCNGG 晶体样品进行荧光衰减测试㊂如图7所示,激发波长980nm,监测波长1031nm,采用单指数函数拟合,如公式(4)所示㊂y =A 1e -x t +y 0(4)㊀第4期赵㊀涛等:YbʒCa3(NbGa)5O12晶体的坩埚下降法生长及光学性能研究625㊀式中:A1为前因子,y0为初始强度,t为时间,x㊁y为测试的横纵坐标,对应波长㊁强度㊂通过拟合得到退火前的荧光衰减时间为1.42ms,退火后的荧光衰减时间为1.32ms,观察到退火后Yb3+的寿命减少,表明这种退火在晶体中引入了进一步的缺陷,很可能是由表面Ga3+的挥发造成的,与文献中采用提拉法生长的YbʒCNGG晶体τ=816μs相比较,结果相差很大,可能是该晶体有很强的重吸收,造成直接测量荧光寿命不准确,但是与文献中退火后Yb3+的寿命会减少的结论是一致的[20]㊂图6㊀室温下退火前后YbʒCNGG晶体样品增益截面曲线Fig.6㊀YbʒCNGG crystal samples gain cross-section curves before and post annealing at room temperature图7㊀室温下退火前后YbʒCNGG晶体样品荧光衰减曲线Fig.7㊀YbʒCNGG crystal samples fluorescence decay curves before and post annealing at room temperature3㊀结㊀㊀论采用坩埚下降法,生长出尺寸为ϕ25mmˑ80mm的YbʒCNGG透明单晶,通过XRD粉末衍射,得出了偏析层的主要杂质成分为Ca2Nb2O7㊂通过透过和吸收光谱得出该晶体退火前在935和971nm处有很宽的吸收带宽,分别为47.46和23.47nm,退火后935nm处吸收带宽变窄㊂尽管常规情况下退火有助于提高晶体的均匀性和激光性能,但在本文中通过对YbʒCNGG晶体退火前后晶体发射截面和增益截面的计算,以及发射光谱和荧光衰减的测量,发现采用高温退火可能会引入缺陷并导致激光性能下降㊂这可能暗示着退火温度需要重新评估或者退火周期需要调整以更好地维持晶体性能,后续本团队会继续研究不同退火条件对YbʒCNGG晶体激光性能的影响㊂参考文献[1]㊀于浩海,潘忠奔,张怀金,等.无序激光晶体及其超快激光研究进展[J].人工晶体学报,2021,50(4):648-668+583.YU H H,PAN Z B,ZHANG H J,et al.Development of disordered laser crystals and their ultrafast lasers[J].Journal of Synthetic Crystals, 2021,50(4):648-668+583(in Chinese).[2]㊀KANCHANAVALEERAT E,COCHET-MUCHY D,KOKTA M,et al.Crystal growth of high doped NdʒYAG[J].Optical Materials,2004,26626㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷(4):337-341.[3]㊀PAN H,PAN Z B,CHU H W,et al.GaAs Q-switched NdʒCNGG lasers:operating at4F3/2ң2I11/2and4F3/2ң2I13/2transitions[J].OpticsExpress,2019,27(11):15426-15432.[4]㊀SHI Z B,FANG X,ZHANG H J,et al.Continuous-wave laser operation at1.33μm of NdʒCNGG and NdʒCLNGG crystals[J].Laser 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国家自然科学基金 f0115 水下信息感知
国家自然科学基金 f0115 水下信息感知水下信息感知是指在水下环境中获取和分析各种信息的能力。
由于水下环境的复杂性和不可预测性，水下信息感知对于海洋科学、工程技术和国防安全等领域都具有重要意义。
因此，国家自然科学基金f0115项目旨在探索和研究水下信息感知的科学原理和技术应用。
水下信息感知的研究内容包括海洋观测技术、水下通信技术、水下图像处理和模式识别、水下声纳和激光测距等。
海洋观测技术是水下信息感知的基础，它通过测量水下环境的物理和化学参数，如水温、盐度、水质等，来获取对海洋环境的全面了解。
水下通信技术则是实现水下信息传输和远程控制的关键，包括声学通信、电磁通信和光通信等。
水下图像处理和模式识别则是利用水下图像数据分析和识别水下目标和地形特征，用于海洋资源勘探、海底地质调查和水下目标搜索等应用。
水下声纳和激光测距则是通过声纳和激光技术获取水下目标的距离和形态信息，用于海洋测量和水下导航等。
国家自然科学基金f0115项目的目标是提高水下信息感知的精度和效率，解决水下环境中的难题和挑战，为海洋科学和技术发展做出重要贡献。
该项目主要研究内容包括水下观测网络的构建和优化、水下通信技术的创新和改进、水下图像处理和目标识别算法的研究和应用、水下声纳和激光测距技术的发展和应用等。
项目组将采用多学科交叉研究的方法，整合水声、光学、电子和计算机等领域的专业知识和技术，实施集成化的水下信息感知系统。
水下信息感知的研究面临着许多具有挑战性的问题。
例如，水下环境的复杂和不可预测性使得水下观测设备和传感器的研发和应用受到限制。
水下通信技术的传输速率和可靠性也是一个关键问题。
此外，水下图像处理和目标识别的精度和效率需要进一步提高，以满足实际应用的需求。
此外，水下声纳和激光测距技术的精度和分辨率也需要进一步改进。
总之，水下信息感知是一个具有挑战性和重要意义的研究领域。
国家自然科学基金f0115项目的实施将为水下信息感知的科学原理和技术应用做出重要贡献，推动海洋科学、工程技术和国防安全等领域的发展。
国家自然科学基金委信息学部的学科名称及代码
国家自然科学基金委信息学部的学科名称及代码F01 电子学与信息系统F0101信息理论与信息系统F010101信息论F010102信源编码与信道编码F010103通信网络与通信系统安全F010104网络服务理论与技术F010105信息系统建模与仿真F010106认知无线电F0102通信理论与系统F010201网络通信理论与技术F010202无线通信理论与技术F010203空天通信理论与技术F010204多媒体通信理论与技术F010205光、量子通信理论与系统F010206计算机通信理论与系统F0103信号理论与信号处理F010301多维信号处理F010302声信号分析与处理F010303雷达原理与技术F010304雷达信号处理F010305自适应信号处理F010306人工神经网络F0104信息处理方法与技术F010401图像处理F010402图像理解与识别F010403 多媒体信息处理F010404探测与成像系统F010405信息检测与估计F010406 智能信息处理F010407视觉信息获取与处理F010408遥感信息获取与处理F010409网络信息获取与处理F010410传感信息提取与处理电路与系统F010501电路设计理论与技术F010502电路故障检测理论与技术F010503电路网络理论F010504高性能电路F010505非线性电路系统理论与应用F010506功能集成电路与系统F010507功率电子技术与系统F010508射频技术与系统F010509电路与系统可靠性F0106电磁场与波F010601电磁场理论F010602计算电磁学F010603散射与逆散射F010604电波传播F010605天线理论与技术F010606毫米波与亚毫米波技术F010607微波集成电路与元器件F010608太赫兹电子技术F010609微波光子学F010610电磁兼容F010611瞬态电磁场理论与应用新型介质电磁特性与应用F0107物理电子学F010701真空电子学F010702量子、等离子体电子学F010703超导电子学F010704相对论电子学F010705纳电子学F010706表面和薄膜电子学F010707新型电磁材料与器件基础研究F010708分子电子学F010709有机、无机电子学F0108生物电子学与生物信息处理F010801电磁场生物效应F010802生物电磁信号检测与分析F010803生物分子信息检测与识别F010804生物细胞信号提取与分析F010805生物信息处理与分析F010806生物系统信息网络与分析F010807生物系统功能建模与仿真F010808仿生信息处理方法与技术F010809系统生物学理论与技术F010810医学信息检测方法与技术敏感电子学与传感器F010901机械传感机理与信息检测F010902气体、液体信息传感机理与检测F010903压电、光电信息传感机理与检测F010904生物信息传感机理与检测F010905微纳米传感器原理与集成F010906多功能传感器与综合技术F010907新型敏感材料特性与器件F010908新型传感器理论与技术F010909传感信息融合与处理F02计算机科学F0201计算机科学的基础理论F020101理论计算机科学F020102新型计算模型F020103计算机编码理论F020104算法及其复杂性F020105容错计算F020106形式化方法F020107机器智能基础理论与方法F0202计算机软件F020201软件理论与软件方法学F020202软件工程F020203程序设计语言及支撑环境F020204数据库理论与系统F020205系统软件F020206并行与分布式软件F020207实时与嵌入式软件F020208可信软件F0203计算机体系结构F020301计算机系统建模与模拟F020302计算机系统设计与性能评测F020303计算机系统安全与评估F020304并行与分布式处理F020305高性能计算与超级计算机F020306新型计算系统F020307计算系统可靠性F020308嵌入式系统F0204计算机硬件技术F020401测试与诊断技术F020402数字电路功能设计与工具F020403大容量存储设备与系统F020404输入输出设备与系统F020405高速数据传输技术F0205计算机应用技术F020501计算机图形学F020502计算机图像与视频处理F020503多媒体与虚拟现实技术F020504生物信息计算F020505科学工程计算与可视化F020506人机界面技术F020507计算机辅助技术F020508模式识别理论及应用F020509人工智能应用F020510信息系统技术F020511信息检索与评价F020512知识发现与知识工程F020513新应用领域中的基础研究F0206自然语言理解与机器翻译F020601计算语言学F020602语法分析F020603汉语及汉字信息处理F020604少数民族语言文字信息处理F020605机器翻译理论方法与技术F020606自然语言处理相关技术F0207信息安全F020701F020702安全体系结构与协议F020703信息隐藏F020704信息对抗F020705信息系统安全F0208计算机网络F020801计算机网络体系结构F020802计算机网络通信协议F020803网络资源共享与管理F020804网络服务质量F020805网络安全F020806网络环境下的协同技术F020807网络行为学与网络生态学F020808移动网络计算F020809传感网络协议与计算F03自动化F0301控制理论与方法F030101线性与非线性系统控制F030102过程与运动体控制F030103网络化系统分析与控制F030104离散事件动态系统控制F030105混杂与多模态切换系统控制时滞系统控制F030107随机与不确定系统控制F030108分布参数系统控制F030109采样与离散系统控制F030110递阶与分布式系统控制F030111量子与微纳系统控制F030112生物生态系统的调节与控制F030113最优控制F030114自适应与学习控制F030115鲁棒与预测控制F030116智能与自主控制F030117故障诊断与容错控制F030118系统建模、分析与综合F030119系统辨识与状态估计F030120系统仿真与评估F030121控制系统计算机辅助分析与设计F0302系统科学与系统工程F030201系统科学理论与方法F030202系统工程理论与方法F030203复杂系统及复杂网络理论与方法F030204系统生物学中的复杂性分析与建模F030205生物生态系统分析与计算机模拟社会经济系统分析与计算机模拟F030207管理与决策支持系统的理论与技术F030208管控一体化系统F030209智能交通系统F030210先进制造与产品设计F030211系统安全与防护F030212系统优化与调度F030213系统可靠性理论F0303导航、制导与传感技术F030301导航、制导与测控F030302被控量检测及传感器技术F030303生物信息检测及传感器技术F030304微弱信息检测与微纳传感器技术F030305多相流检测及传感器技术F030306软测量理论与方法F030307传感器网络与多源信息融合F030308多传感器集成系统F0304模式识别F030401模式识别基础F030402特征提取与选择F030403图像分析与理解F030404语音识别、合成与理解文字识别F030406生物特征识别F030407生物分子识别F030408目标识别与跟踪F030409网络信息识别与理解F030410机器视觉F030411模式识别系统及应用F0305人工智能与知识工程F030501人工智能基础F030502知识的表示、发现与获取F030503本体论与知识库F030504数据挖掘与机器学习F030505逻辑、推理与问题求解F030506神经网络基础及应用F030507进化算法及应用F030508智能Agent的理论与方法F030509自然语言理解与生成F030510智能搜索理论与算法F030511人机交互与人机系统F030512智能系统及应用F0306机器人学及机器人技术F030601机器人环境感知与路径规划F030602机器人导航、定位与控制F030603智能与自主机器人F030604微型机器人与特种机器人F030605仿生与动物型机器人F030606多机器人系统与协调控制F0307认知科学及智能信息处理F030701知觉与注意信息的表达和整合F030702学习与记忆过程的信息处理F030703感知、思维与语言模型F030704基于脑成像技术的认知功能F030705基于认知机理的计算模型及应用F030706脑机接口技术及应用F030707群体智能的演化与自适应F04半导体科学与信息器件F0401半导体晶体与薄膜材料F040101半导体晶体材料F040102非晶、多晶和微纳晶半导体材料F040103薄膜半导体材料F040104半导体异质结构和低维结构材料F040105SOI材料F040106半导体材料工艺设备的设计与研究F040107有机/无机半导体复合材料F040108有机/聚合物半导体材料F0402集成电路设计与测试F040201系统芯片SoC设计方法与IP复用技术F040202模拟/混合、射频集成电路设计F040203超深亚微米集成电路低功耗设计F040204集成电路设计自动化理论与CAD技术F040205纳米尺度CMOS集成电路设计理论F040206系统芯片SoC的验证与测试理论F040207MEMS/MCM/生物芯片建模与模拟F0403半导体光电子器件F040301半导体发光器件F040302半导体激光器F040303半导体光探测器F040304光集成和光电子集成F040305半导体成像与显示器件F040306半导体光伏材料与太阳电池F040307基于柔性衬底的光电子器件与集成F040308新型半导体光电子器件F040309光电子器件封装与测试F0404半导体电子器件F040401半导体传感器F040402半导体微波器件与集成F040403半导体功率器件与集成F040404半导体能量粒子探测器F040405半导体电子器件工艺及封装技术F040406薄膜电子器件与集成F040407新型半导体电子器件F0405半导体物理F040501半导体材料物理F040502半导体器件物理F040503半导体表面与界面物理F040504半导体中杂质与缺陷物理F040505半导体输运过程与半导体能谱F040506半导体低维结构物理F040507半导体光电子学F040508自旋学物理F040509半导体中新的物理问题F0406集成电路制造与封装F040601集成电路制造中的工艺技术与相关材料F040602GeSi/Si、SOI和应变Si等新结构集成电路F040603抗辐射集成电路F040604集成电路的可靠性与可制造性F040605芯片制造专用设备研制中的关键技术F040606先进封装技术与系统封装F040607纳米电子器件及其集成技术F0407半导体微纳机电器件与系统F040701微纳机电系统模型、设计与EDAF040702微纳机电系统工艺、封装、测试及可靠性F040703微纳机电器件F040704RF/微波微纳机电器件与系统F040705微纳光机电器件与系统F040706芯片微全分析系统F0408新型信息器件F040801纳米结构信息器件与纳电子技术F040802基于分子结构的信息器件F040803量子器件与自旋器件F040804超导信息器件F040805新原理信息器件F05光学和光电子学F0501光学信息获取与处理F050101光学计算和光学逻辑F050102光学信号处理与人工视觉F050103光存贮材料、器件及技术F050104光全息与数字全息技术F050105光学成像、图像分析与处理光电子显示材料、器件及技术F0502光子与光电子器件F050201有源器件F050202无源器件F050203功能集成器件F050204有机/聚合物光电子器件与光子器件F050205光探测材料与器件F050206紫外光电材料与器件F050207光子晶体及器件F050208光纤放大器与激光器F050209发光器件与光源F050210微纳光电子器件与光量子器件F050211光波导器件F050212新型光电子器件F0503传输与交换光子学F050301导波光学与光信息传输F050302光通信与光网络关键技术与器件F050303自由空间光传播与通信关键技术F050304光学与光纤传感材料、器件及技术F050305光纤材料及特种光纤F050306测试技术F050307光开关、光互连与光交换红外物理与技术F050401红外物理F050402红外辐射与物质相互作用F050403红外探测、传输与发射F050404红外探测材料与器件F050405红外成像光谱和信息识别F050406红外技术新应用F050407红外遥感和红外空间技术F050408太赫兹波技术及应用F0505非线性光学与量子光学F050501非线性光学效应及应用F050502光学频率变换F050503光量子计算、保密通讯与信息处理F050504光学孤子与非线性传播F050505强场与相对论的非线性光学F0506激光F050601激光物理F050602激光与物质相互作用F050603超快光子学与超快过程F050604固体激光器件F050605气体、准分子激光F050606自由电子激光与X射线激光新型激光器件F050608激光技术及应用F0507光谱技术F050701新型光谱分析法与设备F050702光谱诊断技术F050703超快光谱技术F0508应用光学F050801光学CAD与虚拟光学F050802薄膜光学F050803先进光学仪器F050804先进光学制造与检测F050805微小光学器件与系统F050806光度学与色度学F050807自适应光学及二元光学F050808光学测量中的标准问题F050809制造技术中的光学问题F0509光学和光电子材料F050901激光材料F050902非线性光学材料F050903功能光学材料F050904有机/无机光学复合材料F050905分子基光电子材料新光学材料F0510空间光学F051001空间光学遥感方法与成像仿真F051002空间目标光学探测与识别F051003深冷空间光学系统与深冷系统技术F051004空间激光应用技术F051005光学相控阵F0511大气与海洋光学F051101大气光学F051102激光遥感与探测F051103水色信息获取与处理F051104水下目标、海底光学探测与信息处理F051105海洋光学F0512生物、医学光子学F051201光学标记、探针与光学功能成像F051202单分子操控与显微成像技术F051203生命系统的光学效应及机理F051204光与生物组织相互作用F051205生物组织光谱技术及成像F051206新型医学光学诊疗方法与仪器F0513交叉学科中的光学问题。
基于间接波前整形的近红外二区荧光共聚焦成像研究
文章编号 2097-1842（2024）01-0150-10基于间接波前整形的近红外二区荧光共聚焦成像研究谭 天1,2，史天悦2，吴长锋2，彭洪尚1 *（1. 中央民族大学 理学院 光子系统工程软件教育部工程研究中心, 北京 100081；2. 南方科技大学 生物医学工程系, 广东 深圳 518055）摘要：生物组织散射引起的光学像差限制了光学系统的成像性能。
本文研究了基于间接波前整形的近红外二区荧光共聚焦成像技术。
首先，制备了高效率近红外二区荧光探针，降低该波段生物组织的散射有助于实现高对比度的活体组织成像。
其次，研究了基于间接波前测量的自适应光学方法，将间接波前整形技术应用于激光扫描共聚焦显微系统中，以实现对生物组织引起的光学像差的测量与补偿，获得生物组织的高信噪比成像。
最后，对基于间接波前整形的近红外二区荧光共聚焦成像系统开展了相关实验。
实验结果表明，本系统对空气平板、散射介质和小鼠颅骨等产生的像差具有良好的补偿效果，最终信号强度较初始值分别提升了1.47、1.95和2.85倍，显著提升了最终的成像质量。
关 键 词：间接波前整形；近红外二区成像；共聚焦成像；活体实验中图分类号：O439 文献标志码：A doi ：10.37188/CO.2023-0070NIR-II fluorescence confocal imaging based onindirect wavefront shapingTAN Tian 1,2，SHI Tian-yue 2，WU Chang-feng 2，PENG Hong-shang 1 *（1. Engineering Research Center of Photonic Design Software Ministry of Education , College of Science ,Minzu University of China , Beijing 100081, China ；2. Department of Biomedical Engineering , Southern University of Science and Technology ,Shenzhen 518055, China ）* Corresponding author ，E-mail : ****************.cnAbstract : Optical aberrations caused by the scattering of biological tissues limit the imaging performance of optical systems. A near-infrared II fluorescence confocal imaging technique based on indirect wavefront shaping was investigated. First, we synthesized a highly efficient near-infrared II range fluorescent probe,收稿日期：2023-04-18；修订日期：2023-05-10基金项目：国家自然科学基金（No. 62175266, No. 62235007, No. 22204070）；深圳市科技计划项目（No. KQTD20170810111314625, No. JCYJ20210324115807021, No. SGDX20211123114002003）；深圳湾实验室开放课题（No.SZBL2021080601002）；广东省先进生物材料重点实验室（No. 2022B1212010003）Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 62175266, No. 62235007, No.22204070); the Shenzhen Science and Technology Program (No. KQTD20170810111314625, No. JCYJ20210324115807021, No. SGDX20211123114002003); the Shenzhen Bay Laboratory (No. SZBL2021080601002);Guangdong Provincial Key Laboratory of Advanced Biomaterials (No. 2022B1212010003)第 17 卷 第 1 期中国光学（中英文）Vol. 17 No. 12024年1月Chinese OpticsJan. 2024where reducing the scattering of biological tissue can realize biopsy imaging with high-contrast. Second, we investigated the adaptive optical method based on indirect wavefront measurement. The indirect wavefront shaping technology was applied to the laser scanning confocal system, enabling the measurement and com-pensation of optical aberrations caused by biological tissues, and obtaining imaging of biological tissues with a high signal-to-noise ratio. Finally, near-infrared II fluorescence confocal imaging system based on indirect wavefront shaping was deployed and relevant experiments were conducted. The experimental results indic-ate that the system effectively compensates for the aberrations induced by air plates, scattering media and mouse skull, and increases the final signal intensity by 1.47, 1.95 and 2.85 times, respectively. As a result, the final imaging quality is significantly enhanced.Key words: Indirect wavefront shaping；near-infrared-II imaging；confocal imaging；in vivo experiments1 引 言高分辨率的光学成像技术一直是推动生物学发展的主要手段，在生物分子解构[1]、光遗传[2]和细胞形态学[3]等方面发挥着不可替代的作用。
【国家自然科学基金】_相干斑噪声_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
科研热词 推荐指数 多小波变换 2 图像压缩 2 高斯混合尺度模型(gsm) 1 算法比较 1 空间树结构 1 相干斑抑制 1 相干斑噪声 1 目标增强 1 独立分量分析 1 极化相似性 1 极化方位角 1 极化sar 1 斑点噪声 1 提升方案 1 多级树集合划分 1 多级树集合分裂 1 去噪 1 sar图像 1 directionlet变换 1
科研热词 推荐指数 非下采样contourlet变换 1 边缘检测 1 边缘信息 1 融合 1 纹理特征 1 相干斑噪声 1 特征增强 1 湿地植被 1 水平集 1 极化sar图像 1 极化 1 扩散方程 1 平稳contourlet变换 1 小波变换 1 图论 1 图像分割 1 后向散射系数 1 合成孔径雷达 1 参数化最小割 1 先进合成孔径雷达 1 偏微分方程 1 sar图象分割 1 sar图像去斑 1 sar图像 1 gomory-hu算法 1
2019国家自然科学基金委信息学部的学科名称及代码
F01 电子学与信息系统F0101 信息论F0102 信息系统F0103通信理论与系统F0104通信网络F0105移动通信F0106 空天通信F0107 水域通信F0108 多媒体通信F0109 光通信F0110 量子通信与量子信息处理F0111 信号理论与信号处理F0112雷达原理与雷达信号F0113 信息获取与处理F0114 探测与成像F0115 图像处理F0116图像表征与显示F0117 多媒体信息处理F0118 电路与系统F0119电磁场F0120电磁波F0121 微波光电子F0122物理电子学F0123 敏感电子学与传感器F0124生物电子学与生物信息处理F0125 医学信息检测与处理F02 计算机科学F0201计算机科学的基础理论F0202 计算机软件F0203计算机体系结构F0204计算机硬件技术F0205 计算机应用技术F0206 信息安全F0207计算机网络F03 自动化F0301控制理论与技术F0302控制系统F0303系统建模与仿真技术F0304系统工程理论与技术F0305生物系统分析与调控F0306检测技术及装置F0307导航、制导与控制F0308智能制造自动化理论与技术F0309机器人学与机器人技术F0310人工智能驱动的自动化F04 半导体科学与信息器件F0401 半导体材料F0402集成电路设计F0403 半导体光电子器件F0404 半导体电子器件与集成F0405 半导体物理F0406 集成电路器件、制造与封装F0407微纳机电器件与控制系统F0408 新型信息器件F05 光学与光电子学F0501光学信息获取、显示与处理F0502 光子与光电子器件F0503 传输与交换光子学F0504红外与太赫兹物理及技术F0505 非线性光学与梁子光学F0506 激光 F0507 光谱技术F0508 应用光学F0509 光学和光电子材料F0510 空间光学F0511 大气、海洋与环境光学F0512 生物、医学光学与光子学F0514 能源与照明光子学F0514 维纳光子学F0515 光子集成技术与器件F0506 交叉学科中的光学问题F06 人工智能F0601 人工智能基础F0602 机器学习F0603机器感知与模式识别F0604 自然语言处理F0605知识表示与处理F0606智能系统与应用F0607人知与神经科学启发的人工智能F07 交叉学科中的信息科学F0701 教育信息科学与技术F0702信息与数学交叉问题国家自然科学基金委信息学部的学科名称及代码F01 电子学与信息系统F0101信息理论与信息系统F010101信息论F010102信源编码与信道编码F010103通信网络与通信系统安全F010104网络服务理论与技术F010105信息系统建模与仿真F010106认知无线电F0102通信理论与系统F010201网络通信理论与技术F010202无线通信理论与技术F010203空天通信理论与技术F010204多媒体通信理论与技术F010205光、量子通信理论与系统F010206计算机通信理论与系统F0103信号理论与信号处理F010301多维信号处理F010302声信号分析与处理F010303雷达原理与技术F010304雷达信号处理F010305自适应信号处理F010306人工神经网络F0104信息处理方法与技术F010401图像处理F010402图像理解与识别F010403 多媒体信息处理F010404探测与成像系统F010405信息检测与估计F010406 智能信息处理F010407视觉信息获取与处理F010408遥感信息获取与处理F010409网络信息获取与处理F010410传感信息提取与处理F0105电路与系统F010501电路设计理论与技术F010502电路故障检测理论与技术F010503电路网络理论F010504高性能电路F010505非线性电路系统理论与应用F010506功能集成电路与系统F010507功率电子技术与系统F010508射频技术与系统F010509电路与系统可靠性F0106电磁场与波F010601电磁场理论F010602计算电磁学F010603散射与逆散射F010604电波传播F010605天线理论与技术F010606毫米波与亚毫米波技术F010607微波集成电路与元器件F010608太赫兹电子技术F010609微波光子学F010610电磁兼容F010611瞬态电磁场理论与应用F010612新型介质电磁特性与应用F0107物理电子学F010701真空电子学F010702量子、等离子体电子学F010703超导电子学F010704相对论电子学F010705纳电子学F010706表面和薄膜电子学F010707新型电磁材料与器件基础研究F010708分子电子学F010709有机、无机电子学F0108生物电子学与生物信息处理F010801电磁场生物效应F010802生物电磁信号检测与分析F010803生物分子信息检测与识别F010804生物细胞信号提取与分析F010805生物信息处理与分析F010806生物系统信息网络与分析F010807生物系统功能建模与仿真F010808仿生信息处理方法与技术F010809系统生物学理论与技术F010810医学信息检测方法与技术F0109敏感电子学与传感器F010901机械传感机理与信息检测F010902气体、液体信息传感机理与检测F010903压电、光电信息传感机理与检测F010904生物信息传感机理与检测F010905微纳米传感器原理与集成F010906多功能传感器与综合技术F010907新型敏感材料特性与器件F010908新型传感器理论与技术F010909传感信息融合与处理F02计算机科学F0201计算机科学的基础理论理论计算机科学F020102新型计算模型F020103计算机编码理论F020104算法及其复杂性F020105容错计算F020106形式化方法F020107机器智能基础理论与方法F0202计算机软件F020201软件理论与软件方法学F020202软件工程F020203程序设计语言及支撑环境F020204数据库理论与系统F020205系统软件F020206并行与分布式软件F020207实时与嵌入式软件F020208可信软件F0203计算机体系结构F020301计算机系统建模与模拟F020302计算机系统设计与性能评测F020303计算机系统安全与评估F020304并行与分布式处理F020305高性能计算与超级计算机新型计算系统F020307计算系统可靠性F020308嵌入式系统F0204计算机硬件技术F020401测试与诊断技术F020402数字电路功能设计与工具F020403大容量存储设备与系统F020404输入输出设备与系统F020405高速数据传输技术F0205计算机应用技术F020501计算机图形学F020502计算机图像与视频处理F020503多媒体与虚拟现实技术F020504生物信息计算F020505科学工程计算与可视化F020506人机界面技术F020507计算机辅助技术F020508模式识别理论及应用F020509人工智能应用F020510信息系统技术F020511信息检索与评价F020512知识发现与知识工程新应用领域中的基础研究F0206自然语言理解与机器翻译F020601计算语言学F020602语法分析F020603汉语及汉字信息处理F020604少数民族语言文字信息处理F020605机器翻译理论方法与技术F020606自然语言处理相关技术F0207信息安全F020701密码学F020702安全体系结构与协议F020703信息隐藏F020704信息对抗F020705信息系统安全F0208计算机网络F020801计算机网络体系结构F020802计算机网络通信协议F020803网络资源共享与管理F020804网络服务质量F020805网络安全F020806网络环境下的协同技术F020807网络行为学与网络生态学移动网络计算F020809传感网络协议与计算F03自动化F0301控制理论与方法F030101线性与非线性系统控制F030102过程与运动体控制F030103网络化系统分析与控制F030104离散事件动态系统控制F030105混杂与多模态切换系统控制F030106时滞系统控制F030107随机与不确定系统控制F030108分布参数系统控制F030109采样与离散系统控制F030110递阶与分布式系统控制F030111量子与微纳系统控制F030112生物生态系统的调节与控制F030113最优控制F030114自适应与学习控制F030115鲁棒与预测控制F030116智能与自主控制F030117故障诊断与容错控制F030118系统建模、分析与综合F030119系统辨识与状态估计F030120系统仿真与评估F030121控制系统计算机辅助分析与设计F0302系统科学与系统工程F030201系统科学理论与方法F030202系统工程理论与方法F030203复杂系统及复杂网络理论与方法F030204系统生物学中的复杂性分析与建模F030205生物生态系统分析与计算机模拟F030206社会经济系统分析与计算机模拟F030207管理与决策支持系统的理论与技术F030208管控一体化系统F030209智能交通系统F030210先进制造与产品设计F030211系统安全与防护F030212系统优化与调度F030213系统可靠性理论F0303导航、制导与传感技术F030301导航、制导与测控F030302被控量检测及传感器技术F030303生物信息检测及传感器技术F030304微弱信息检测与微纳传感器技术F030305多相流检测及传感器技术F030306软测量理论与方法F030307传感器网络与多源信息融合F030308多传感器集成系统F0304模式识别F030401模式识别基础F030402特征提取与选择F030403图像分析与理解F030404语音识别、合成与理解F030405文字识别F030406生物特征识别F030407生物分子识别F030408目标识别与跟踪F030409网络信息识别与理解F030410机器视觉F030411模式识别系统及应用F0305人工智能与知识工程F030501人工智能基础F030502知识的表示、发现与获取F030503本体论与知识库F030504数据挖掘与机器学习F030505逻辑、推理与问题求解F030506神经网络基础及应用F030507进化算法及应用F030508智能Agent的理论与方法F030509自然语言理解与生成F030510智能搜索理论与算法F030511人机交互与人机系统F030512智能系统及应用F0306机器人学及机器人技术F030601机器人环境感知与路径规划F030602机器人导航、定位与控制F030603智能与自主机器人F030604微型机器人与特种机器人F030605仿生与动物型机器人F030606多机器人系统与协调控制F0307认知科学及智能信息处理F030701知觉与注意信息的表达和整合F030702学习与记忆过程的信息处理F030703感知、思维与语言模型F030704基于脑成像技术的认知功能F030705基于认知机理的计算模型及应用F030706脑机接口技术及应用F030707群体智能的演化与自适应F04半导体科学与信息器件F0401半导体晶体与薄膜材料F040101半导体晶体材料F040102非晶、多晶和微纳晶半导体材料F040103薄膜半导体材料F040104半导体异质结构和低维结构材料F040105SOI材料F040106半导体材料工艺设备的设计与研究F040107有机/无机半导体复合材料F040108有机/聚合物半导体材料F0402集成电路设计与测试F040201系统芯片SoC设计方法与IP复用技术F040202模拟/混合、射频集成电路设计F040203超深亚微米集成电路低功耗设计F040204集成电路设计自动化理论与CAD技术F040205纳米尺度CMOS集成电路设计理论F040206系统芯片SoC的验证与测试理论F040207MEMS/MCM/生物芯片建模与模拟F0403半导体光电子器件F040301半导体发光器件F040302半导体激光器半导体光探测器F040304光集成和光电子集成F040305半导体成像与显示器件F040306半导体光伏材料与太阳电池F040307基于柔性衬底的光电子器件与集成F040308新型半导体光电子器件F040309光电子器件封装与测试F0404半导体电子器件F040401半导体传感器F040402半导体微波器件与集成F040403半导体功率器件与集成F040404半导体能量粒子探测器F040405半导体电子器件工艺及封装技术F040406薄膜电子器件与集成F040407新型半导体电子器件F0405半导体物理F040501半导体材料物理F040502半导体器件物理F040503半导体表面与界面物理F040504半导体中杂质与缺陷物理F040505半导体输运过程与半导体能谱F040506半导体低维结构物理半导体光电子学F040508自旋学物理F040509半导体中新的物理问题F0406集成电路制造与封装F040601集成电路制造中的工艺技术与相关材料F040602GeSi/Si、SOI和应变Si等新结构集成电路F040603抗辐射集成电路F040604集成电路的可靠性与可制造性F040605芯片制造专用设备研制中的关键技术F040606先进封装技术与系统封装F040607纳米电子器件及其集成技术F0407半导体微纳机电器件与系统F040701微纳机电系统模型、设计与EDAF040702微纳机电系统工艺、封装、测试及可靠性F040703微纳机电器件F040704RF/微波微纳机电器件与系统F040705微纳光机电器件与系统F040706芯片微全分析系统F0408新型信息器件F040801纳米结构信息器件与纳电子技术F040802基于分子结构的信息器件F040803量子器件与自旋器件超导信息器件F040805新原理信息器件F05光学和光电子学F0501光学信息获取与处理F050101光学计算和光学逻辑F050102光学信号处理与人工视觉F050103光存贮材料、器件及技术F050104光全息与数字全息技术F050105光学成像、图像分析与处理F050106光电子显示材料、器件及技术F0502光子与光电子器件F050201有源器件F050202无源器件F050203功能集成器件F050204有机/聚合物光电子器件与光子器件F050205光探测材料与器件F050206紫外光电材料与器件F050207光子晶体及器件F050208光纤放大器与激光器F050209发光器件与光源F050210微纳光电子器件与光量子器件F050211光波导器件F050212新型光电子器件F0503传输与交换光子学F050301导波光学与光信息传输F050302光通信与光网络关键技术与器件F050303自由空间光传播与通信关键技术F050304光学与光纤传感材料、器件及技术F050305光纤材料及特种光纤F050306测试技术F050307光开关、光互连与光交换F0504红外物理与技术F050401红外物理F050402红外辐射与物质相互作用F050403红外探测、传输与发射F050404红外探测材料与器件F050405红外成像光谱和信息识别F050406红外技术新应用F050407红外遥感和红外空间技术F050408太赫兹波技术及应用F0505非线性光学与量子光学F050501非线性光学效应及应用F050502光学频率变换F050503光量子计算、保密通讯与信息处理F050504光学孤子与非线性传播F050505强场与相对论的非线性光学F0506激光F050601激光物理F050602激光与物质相互作用F050603超快光子学与超快过程F050604固体激光器件F050605气体、准分子激光F050606自由电子激光与X射线激光F050607新型激光器件F050608激光技术及应用F0507光谱技术F050701新型光谱分析法与设备F050702光谱诊断技术F050703超快光谱技术F0508应用光学F050801光学CAD与虚拟光学F050802薄膜光学F050803先进光学仪器F050804先进光学制造与检测F050805微小光学器件与系统F050806光度学与色度学F050807自适应光学及二元光学F050808光学测量中的标准问题F050809制造技术中的光学问题F0509光学和光电子材料F050901激光材料F050902非线性光学材料F050903功能光学材料F050904有机/无机光学复合材料F050905分子基光电子材料F050906新光学材料F0510空间光学F051001空间光学遥感方法与成像仿真F051002空间目标光学探测与识别F051003深冷空间光学系统与深冷系统技术F051004空间激光应用技术F051005光学相控阵F0511大气与海洋光学F051101大气光学F051102激光遥感与探测F051103水色信息获取与处理F051104水下目标、海底光学探测与信息处理F051105精品文档海洋光学F0512生物、医学光子学F051201光学标记、探针与光学功能成像F051202单分子操控与显微成像技术F051203生命系统的光学效应及机理F051204光与生物组织相互作用F051205生物组织光谱技术及成像F051206新型医学光学诊疗方法与仪器F0513交叉学科中的光学问题.。
【国家自然科学基金】_光纤法布里-珀罗传感器_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
பைடு நூலகம்
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2014年 科研热词 推荐指数 传感器 2 输出干涉谱 1 耦合系数 1 法布里-珀罗传感器 1 法布里-珀罗 1 水升华器 1 模式理论 1 条纹对比度 1 微机电系统技术 1 微压传感 1 声振动 1 光纤法布里-珀罗传感器 1 光纤传感器 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2011年 科研热词 光纤光学 光纤传感器 光纤布拉格光栅 非本征法布里-珀罗腔 辐射效应 灵敏度 滤波器 法布里-珀罗干涉仪 法布里-珀罗复合结构 水听器 折射率测量 光纤传感 光电转换卡 推荐指数 3 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
科研热词 推荐指数 法布里-珀罗干涉仪 4 光纤传感 3 折射率测量 2 导波与光纤光学 2 光纤传感器 2 传感器 2 飞秒激光 1 非本征法布里珀罗干涉仪 1 钯银合金膜 1 钯膜 1 腐蚀 1 相干长度 1 环形反射面 1 灵敏度 1 激光微加工 1 激光加工 1 湿度 1 法布里-珀罗腔腔长 1 法布里-珀罗(法-珀)干涉仪 1 水凝胶 1 氢气传感 1 气体检测 1 折射率 1 悬臂梁 1 微通道 1 平行度和光洁度 1 加速度传感器 1 光纤法布里-珀罗腔 1 光纤氢气传感器 1 光纤布拉格光栅 1 光纤光学 1 光纤f-p腔 1 光纤f-p干涉型传感器 1 光纤 1 光子晶体光纤 1
【国家自然科学基金】_可调谐光滤波器_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
推荐指数 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2014年 科研热词 特征波段 成像系统 多光谱成像 四季豆叶片 可调光滤波器 双折射效应 分类精度 光纤光学 sagnac环形镜 jones矩阵 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 科研热词 推荐指数 可调谐滤波器 3 滤波器 2 光纤光栅 2 光纤光学 2 光子晶体 2 解调 1 表面等离子体 1 绝缘体上si(soi) 1 纳米线波导 1 电磁超介质 1 电光效应 1 热光效应 1 液晶 1 波分复用 1 法布里-珀罗干涉仪 1 水听器 1 微环谐振(mrr) 1 微波光子滤波器 1 广义fibonacci序列 1 太赫兹器件 1 太赫兹 1 大芯径多模光纤 1 声光可调谐滤波器 1 品质因数 1 可调谐光纤滤波器 1 可调谐光纤f-p滤波器(tffp) 1 可调谐 1 双折射率 1 入射角 1 光纤布拉格光栅 1 光纤传感 1 光纤bragg光栅(fbg) 1 光学器件 1 偏振控制器 1 保偏光纤 1 sagnac环 1 sagnac干涉环 1 fpga 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
科研热词 非线性 遥感 辐射标准传递 辐射定标 簿膜滤波器 滤波器 成像光谱仪 微波光子学 大量程 四波混频 半导体光放大器 全光逻辑门 光通信 光纤布拉格光栅 光纤光栅 光纤fabry-perot(ffp)滤波器 光纤bragg光栅(fbg)传感器 光栅 信号解调 交叉增益调制 s3c2440 aotf
国家自然科学基金面上项目,基于二维材料折射率传感的新型光热成像和光声成像研究
国家自然科学基金面上项目，基于二维材料折射率传感的新型光热成像和光声成像研究
《基于二维材料折射率传感的新型光热成像和光声成像研究》
国家自然科学基金面上项目是一项支持国家自然科学研究的重要资助计划，旨在推动科学技术的进步和创新。
近年来，基于二维材料的光学传感技术成为了研究热点，特别是折射率传感在光热成像和光声成像方面的应用引起了广泛关注。
本研究团队利用国家自然科学基金面上项目的支持，致力于探索基于二维材料折射率传感的新型光热成像和光声成像技术。
通过分析不同二维材料在不同波长下的折射率变化，研究团队设计了一种高灵敏度的光热成像系统，可以实现对微纳米尺度下的温度变化进行实时监测和成像。
同时，利用同一原理，研究团队还建立了基于二维材料折射率传感的光声成像系统，可以实现对生物样本的高分辨率成像，为医学诊断和生物学研究提供了新的工具和方法。
此项目的研究成果将有望在纳米材料、光子学和生物医学等领域产生重要的应用价值，推动相关技术的发展和应用。
同时，项目团队还将通过国际合作和学术交流，加强与国际同行的合作，促进研究成果的推广和应用，为我国在科学技术领域的创新和发展做出贡献。
国家自然科学奖提名书
该项目研究成果原创性强，在国内外产生了广泛影响，获得国际学术界高度评价。有助于理解自然界 日光照射下的岩石圈、土壤圈、水圈与生物圈交互作用界面上所发生的电子传递与能量转化的机制和
度 过程。突破了人们长期以来对地球上微生物生命活动、能源获取与利用方式的认识，在自然界光电能
学科评审组：
国家自然科学奖提名书
（ 2018 年度）
一、项目基本情况
序号：
编号： 000-2034
提名者
侯增谦,方精云,舒德干
项目
中文名 矿物光电子能量与光电能微生物
2018年度提名书预览版 名称
英文名 Mineral Photoelectron Energy and Photoelectrophic Microorganisms
书 阳能产生光电子能量，创新提出矿物光电子是地表第三种能量形式学说，矿物光电子与太阳光子和元
素价电子共同构成了地球表面主要能量形式，开辟了矿物光电子能量研究新领域。发现地球微生物可
名 利用天然半导体矿物产生的光电子能量，提出光电能营养微生物代谢新途径。发现矿物与微生物协同
作用新方式，揭示自然界电子传递方式具有多样性。将微生物催化作用与半导体矿物光催化作用有机
驱动的生物地球化学过程中扮演着举足轻重的角色。发展了传统微生物燃料电池（MFC）理论与方
2018年 法，具有广阔的开发应用前景。 提名该项目为国家自然科学奖二等奖。
声明：本人遵守《国家科学技术奖励条例》及其实施细则，以及《国家科学技术奖提名制实施办 法（试行）》的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，所提供的提名材料真实有效，且不存在任何违反 《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的 情形。本人已征求被提名者同意；作为提名者，本人同意在项目公示时向社会公布；本人承诺根据需 要参加答辩，接受评审专家质询；如产生争议，保证积极调查处理。如有材料虚假或违纪行为，愿意 承担相应责任并接受相应处理。
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变差系数 区域能量比 动态光谱 功率谱熵 功率 到达角估计 分辨率 分段 关联噪声 共振隧穿 光通信 光谱识别 光谱测量 光码分多址 光码分复用 光时域反射仪 光学相干层析术 光子晶体光纤 傅里叶光学与光信号处理 偏振光学相干层析(ps-oct) 信干比 信噪比(snr) 信号电流方程 保密通信 低空测角 低信噪比 互相关矩阵 二元树复小波 三元伪随机序列 toeplitz特性 simulink模型 sar图像去噪 sar图像 sar ridgelet变换 music算法 kl变换 fisher准则 elman神经网络 duffing振子 curvelet变换 contourlet变换 c1算法 bpsk信号
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乘性散粒噪声 toeplitz矩阵 sar图像 morlet mmse-stsa估计器 landauer公式 directionlet变换
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相位敏感光时域反射光纤传感技术的研究综述
ＤＯＩ：１０．１３８７８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｎｕｉｓｔ．２０１７．０２．００３庞拂飞１，２㊀刘奂奂１，２㊀王廷云１，２相位敏感光时域反射光纤传感技术的研究综述摘要相位敏感光时域反射计（Ｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎ⁃ｓｉｔｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＴｉｍｅＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ，Φ⁃ＯＴＤＲ）是一种新型的分布式光纤传感技术，在周界安防入侵和建筑结构健康监测等领域具有广泛应用．针对Φ⁃ＯＴＤＲ的传感原理，根据其系统结构及信号处理，总结了Φ⁃ＯＴＤＲ系统在光源技术㊁传感头技术㊁探测技术㊁复用技术和信号处理技术方面的进展，并对其进行了简要分析．关键词相位敏感光时域反射计；相干探测；频分复用；模式识别中图分类号ＴＰ３文献标志码Ａ收稿日期２０１７⁃０２⁃０７资助项目国家自然科学基金（６１４２２５０７）作者简介庞拂飞，男，博士，教授，获得国家优秀青年基金资助，研究方向为特种光纤及光纤传感．ｆｆｐａｎｇ＠ｓｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ１上海大学通信与信息工程学院，上海，２０００７２２上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室，上海，２０００７２０㊀引言㊀㊀不同于点式传感器和准分布传感器，基于光纤的分布式传感器可实现对整条传感光纤上的物理量进行连续测量，因而分布式光纤传感技术引起国内外的广泛关注［１⁃６］．此外，分布式光纤传感技术还具有结构简单㊁体积小㊁抗腐蚀㊁耐高温㊁抗电磁干扰以及灵敏度高等优点，被广泛应用．特别的，基于瑞利散射的相位敏感光时域反射计因其传感原理基于光纤中传输光的相位变化，所以其灵敏度极高，非常适用于微弱振动事件的检测，可被应用的领域包括：大型结构的健康监测㊁地下通信线路的保护㊁电力线路的监测㊁周围安防系统监测㊁石油化工㊁天然气开采等．本文对基于瑞利散射的相位敏感光时域反射计的基本原理㊁核心技术进行概述，并介绍了目前的发展概况．１㊀Φ⁃ＯＴＤＲ的传感原理相位光时域反射技术是在光时域反射技术上发展起来的，都是将光脉冲从光纤的一段注入到传感光纤，用探测器探测后向瑞利散射光．由于注入的是强相干光，传感系统的输出是脉冲宽度区域内反射回来的瑞利散射光，相干干涉的结果如图１所示．当光纤沿线上有入侵事件发生时，相应位置的光纤折射率就会发生改变，由于弹光效应，引起该处的光相位变化．图１㊀光脉冲沿光纤传输产生瑞利散射光干涉Ｆｉｇ １㊀ＡｎｏｐｔｉｃａｌｐｕｌｓｅｐｒｏｐａｇａｔｅｓａｌｏｎｇｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｔｈａｔｐｒｏｄｕｃｅｓＲａｙｌｅｉｇｈｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｌｉｇｈｔｆｏｒｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌｓ２㊀Φ⁃ＯＴＤＲ的技术进展当前对Φ⁃ＯＴＤＲ的研究主要集中在以下几个方面：光源技术的研究；传感头技术的研究；探测技术的研究；系统光路技术的研究；信号解调技术的研究．典型的系统原理如图２所示．下面将逐个介绍这㊀㊀㊀㊀几个方面的研究进展情况．图２㊀Φ⁃ＯＴＤＲ系统框图主要包含相干光源㊁传感光纤㊁探测器Ｆｉｇ ２㊀Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆａｔｙｐｉｃａｌａｌｌ⁃ｆｉｂｅｒΦ⁃ＯＴＤＲｓｙｓｔｅｍｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃｏｈｅｒｅｎｔｌｉｇｈｔｓｏｕｒｃｅ，ｓｅｎｓｉｎｇｆｉｂｅｒａｎｄｄｅｔｅｃｔｏｒｓ２ １㊀光源技术的研究相比于传统的光时域反射计（ＯＴＤＲ），Φ⁃ＯＴＤＲ最大的不同就是采用了相干光源，这就对光源的线宽㊁频漂移特性以及功率等参数提出了要求．为了研制窄线宽㊁低频率漂移和高功率低噪声的光源，前人对系统的光源做了大量的研究，比如脉冲调Ｑ的ＹＡＧ激光器㊁脉冲半导体激光器㊁单频连续波（ＣＷ）半导体激光器㊁Ｅｒ光纤激光器等［７⁃９］．在实现长距离传感时，使用过多的光功放会引入一定程度的噪声，因此大功率的激光器成为研究热点．成都电子科技大学饶云江课题组提出了大功率超窄线宽单模激光器和电光调制器的Φ⁃ＯＴＤＲ传感系统［１０］，高存孝等［１１］报道了一台基于主振荡功率放大（ＭＯＰＡ）技术的半导体激光器，实现了重复脉冲和脉冲宽度分别独立可调的激光输出，获得最高峰值功率为１ １ｋＷ，输出的激光脉冲中放大自发辐射（ＡＳＥ）功率分数的最大值低于１０％．对于激光器线宽的压缩机制也有所研究与突破．饶云江课题组采用光纤饱和体吸收法来压窄激光器的线宽［１２］，加拿大渥太华大学的Ｏｋｕｓａｇａ等［１３］根据美国陆军实验室近几年的研究成果，利用增强瑞利散射的激光器线宽压缩机制，制作出线宽为１３０Ｈｚ的单纵模超窄线宽激光器样机．就目前的研究结果来看，如果在Φ⁃ＯＴＤＲ中使用线宽较宽的激光器，那么会导致Φ⁃ＯＴＤＲ的干涉效果退化，降低系统的灵敏度；如果使用的激光器频率漂移严重，那么会导致Φ⁃ＯＴＤＲ的曲线随时间增长而发生畸变，除了降低信噪比以外，也限制了Φ⁃ＯＴＤＲ对低频扰动的测量能力；如果激光器输出功率不足，那么Φ⁃ＯＴＤＲ的检测距离就会受到限制．围绕激光器的这些参数，研究者们进行了一系列的参数对比实验，验证其对Φ⁃ＯＴＤＲ系统的影响．２０１４年，Ｚｈｏｎｇ等［１４］对激光器光源参数对系统性能的影响做了分析，这对于系统的光源选择及性能提升具有深远的意义．２０１６年，Ｆｅｒｎ ｎｄｅｚ⁃Ｒｕｉｚ等［１５］研究了脉冲形状对Φ⁃ＯＴＤＲ系统的影响，如图３所示，指出三角形和高斯形状脉冲能在一定程度上抑制衰落问题．图３㊀三角形和高斯脉冲抑制Φ⁃ＯＴＤＲ系统的衰落［１５］Ｆｉｇ ３㊀ＴｈｅｐｕｌｓｅｓｈａｐｅｗｉｔｈｔｒｉａｎｇｕｌａｒａｎｄＧａｕｓｓｉａｎｐｒｏｆｉｌｅｅｎａｂｌｉｎｇｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｆａｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆΦ⁃ＯＴＤＲｓｙｓｔｅｍ［１５］２ ２㊀传感头技术的研究系统中的传感头大部分采用普通的单模光纤，然而在有些测试中发现，对于微小的振动信号，测试效果并不能令人满意，而对于足以引起损耗的干扰，光强变化明显．为了提高微小振动信号的传感灵敏度，抑制损耗干扰，很有必要解决传感头灵敏度等问题．增强传感头的感知能力是提高系统检测灵敏度１３１学报（自然科学版），２０１７，９（２）：１３０⁃１３６ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０１７，９（２）：１３０⁃１３６的有效手段．选择新型涂层封装材料，在提高传感光纤感知能力的同时又能增强传感光纤的强度，保证传感光纤不被破坏是传感技术的关键问题之一．电子科技大学的罗俊等［１２］提出了一种基于纤维增强塑料（ＦＲＰ）传感光缆的新型高灵敏分布式光纤入侵监测系统，该光缆拥有比普通通信光缆高得多的应力敏感性，有效地提高了系统的灵敏度．另外一种是采用全保偏光纤，继而可适当降低由偏振效应引起的偏振衰落及噪声［１６］．文献［１７⁃１８］提出了在光纤中刻入弱布拉格光栅阵列，如图４所示，可以提高应力传感精度和探测距离．图４㊀弱布拉格光栅阵列提高应力传感精度和距离［１８］Ｆｉｇ ４㊀Ｕｌｔｒａ⁃ｗｅａｋｆｉｂｅｒｂｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇａｒｒａｙｂｅｉｎｇｓｅｎｓｉｎｇｈｅａｄｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅ［１８］２ ３㊀探测技术的研究分布式传感技术最早采用直接探测技术进行探测，但由于直接探测对光波信号的利用率太低，所以采用相干探测法的趋势越来越明显．相干ＯＴＤＲ主要用于长距离光纤损耗和断点的监测㊁温度与应力的测量以及分布式振动传感方面的测量．２０１０年，加拿大渥太华大学的Ｌｕ等［１９］报道了一种基于相干探测的分布式振动传感系统，获得了１ ２ｋｍ传感距离和５ｍ空间分辨率的振动测量．此外，该研究小组对连续多个事件在同一位置和多个同步事件在不同位置的频率识别做了研究．２０１１年，中国科学院上海光学精密机械研究所研究小组的潘政清等［２０］采用数字相干检测技术，将分布式多点实时测量振动的优点和相干检测可实现相位解调的优点结合起来，实现了对长距离范围内扰动信号的位置㊁频率和强度同时测量．２ ４㊀复用技术的研究复用技术是为了提高通信线路的利用率，而采用的在同一传输线路上同时传输多路不同信号而互不干扰的技术．为了提高系统的测量效率，多路复用技术在系统中也逐渐被应用起来．为了迅速提高测量效率，Ｓｕｍｉｄａ［２１］提出了一种由ＤＢＲ激光器产生的频率编码脉冲序列的ＦＳＫ探测方法．通过注入相同脉宽不同频率的探测脉冲形成的频率编码探测脉冲序列到传感光纤中，并经过相干探测，产生具有一定时延的不同的中频信号，实现了测量效率的倍增．日本有研究者利用相位调制器（ＰＭ）产生的多频探测脉冲的方法提高了动态范围．针对这些研究中只使用了一阶频率和频带利用率较低的问题，南京大学的张旭苹研究小组对此展开了研究．他们首先利用相位调制器产生了４种不同频率的探测脉冲［２２］，使ＦＤＭ⁃ＯＴＤＲ系统的测量效率和动态范围都有大幅提升．随后，张旭苹等［２３］采用双频探测的ＴＤＭ⁃ＣＯＴＤＲ系统与传统的ＣＯＴＤＲ系统将动态范围提高到８ ０ｄＢ．除此之外，中国科学院上海光学精密机械研究所在复用技术方面也做了不少研究．２０１４年，他们提出了一种新型的多脉冲注入的ＦＤＭ⁃Φ⁃ＯＴＤＲ系统［２４］，通过注入４种频率交替切换的脉冲序列，使在相同传感距离的条件下系统的采样率提高了４倍，从而在１０ｋｍ的传感光纤上实现了频率范围为２０ｋＨｚ的测量，突破了传感范围与固有采样率相互制约的限制，提高了系统测量频率带宽．为了进一步扩展传感距离，文献［２５］提出了将相干探测技术和拉曼增强技术复用．由于拉曼增强技术可以补偿脉冲在光纤传输中的损耗，传输距离扩展至１７５ｋｍ［２６］．２ ５㊀信号处理技术的研究Φ⁃ＯＴＤＲ的信号解调处理算法是研究的热点之一．传统的信号处理方案是通过包络解调算法获取Φ⁃ＯＴＤＲ的光功率幅度曲线，然后用曲线之间的差分运算寻找扰动事件点，但是这种数据解调处理后的Φ⁃ＯＴＤＲ信号信噪比较低．目前对于相位敏感光时域反射系统信号处理研究主要是对事件点的位置测量以及对事件点的频率和幅度的测量，主要集中在如何提高空间分辨率㊁信噪比和可测频率范围以及降低噪声㊁降低误报率等几个方面．主要有以下几种处理方法：１）在分组平均基础上的移动平均和移动差分方法进行振动事件定位；２）在相干探测的正交解调技术中可以获得瑞利信号的振幅和相位等；３）利用小波分析的方法提取事件点以及滤除光纤中偏振态随机变化引入的相位噪音和背景噪音等；４）利用解调的相位进行差分定位；５）采用图像处理和模式识别方法对事件进行识别．下面将详细介绍这几种方法．２３１庞拂飞，等．相位敏感光时域反射光纤传感技术的研究综述．ＰＡＮＧＦｕｆｅｉ，ｅｔａｌ．Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ．２ ５ １㊀移动平均等定位方法文献［２７］采用移动平均及移动差分的方法，在１ｋｍ传感光纤上实现了５ｍ空间分辨率的测量，当平均次数为１００时，振动位置信号的信噪比达到了６ ５ｄＢ，这给其他研究人员在整个系统的信号检测和信噪比提高这两项关键性因素方面提供了新的思路和思考．另外有研究者提出了一种改进系统的信号解调方法［２８］，即采用数字平均㊁移动平均和间隔处理相结合的解调方法，根据信号波动特性将原始数据进行分组，提高了各组数据的相关性，降低了各组数据的差异性，在不引入复杂运算的情况下，提高了系统的信噪比．２ ５ ２㊀正交解调对相位的定量测量中国科学院上海光学精密机械研究所提出了数字相干检测技术，采用正交解调㊁相位解卷绕［２０］，使相位解调精度达到０ １ｒａｄ．２０１５年，南京大学张旭苹团队利用统计计算方法对振动点的相位做了定量测量［２９］，如图５所示．另外，成都电子科技大学的饶云江团队采用了９０ʎ光混频器探测结构实现了正交解调［３０］，并采用分段解卷绕㊁平均相位差估计算法和ＩＩＲ滤波的方法来提高相位解调性能［３１］．图５㊀利用统计计算方法对振动点的相位做了定量测量［２９］Ｆｉｇ ５㊀Ａｎｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｐｈａｓｅ⁃ｍｅａｓｕｒｉｎｇΦ⁃ＯＴＤＲｂａｓｅｄｏｎｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ［２９］２ ５ ３㊀小波变换小波信号处理方法通常被应用于分析系统中的稳态和非稳态振动信号．加拿大渥太华大学的Ｑｉｎ等［３２］提出使用小波变换来进行降噪，可以在１ｋｍ的探测距离上得到０ ５ｍ的空间分辨率，这是目前报道的最高的空间分辨率．同时，他们尝试使用连续小波变换提取扰动信号的频谱信息，成功地检测到了５００ １０００Ｈｚ啁啾的外界扰动信号．２０１１年，吴庥伟等［３３］针对周围环境如微风㊁声音㊁暴风雨等干扰源引起误报的问题，提出了基于多个小波分解结果进行综合判决的低误报率分布式光纤围栏入侵监测系统，为该技术的实际产业化应用奠定坚实基础．最近，Ｈｕｉ等［３４］提出了一种基于希尔伯特变换的Φ⁃ＯＴＤＲ数据处理方法，该方法能够有效地对平稳和非平稳信号进行频率分析，并用实验证明了其结果的有效性．２ ５ ４㊀相位差分测量方法研究发现，在没有进入振动区域之前，后向瑞利散射光的相位的变化量较平坦；在振动区域处，外界振动会引入额外的相位增量，每个位置的后向瑞利散射光相位是脉冲内散射光干涉叠加的结果，随着光脉冲逐渐遍历整个振动区域，可获得一组单调递增的后向瑞利散射光相位曲线；在出了振动区域后，此时由于不受外界振动源的调制，没有引入新的相位增量，所以相位的变化量接近常数．利用这一特点，笔者所在团队利用前后正交解调出相位前后两点的相位差，不仅能定位，还可排除由衰落引起的相位误报点，提高了整个系统定位的准确性［３５］．如图６所示，Ｐ１为衰落引起的误报，该点前后的相位差随时间的变化恒为零，而Ｐ２为事件振动点，相位差大于零．此方法在不增加任何复用技术和复杂信号处理的条件下，简单有效地提高了排除衰落引起的误报，具有潜在的应用价值．２ ５ ５㊀图像处理及模式识别图像处理与模式识别是信号处理的另一个重要分支．２０１３年，重庆大学的Ｚｈｕ等［３６］尝试把图像处理中的边缘检测算法应用在数据处理中，从而实现系统中振动位置的测量．他们将采集的后向瑞利散射曲线组成一幅二维灰度图像，通过计算每点的空间梯度实现对振动位置的测量，在１ｋｍ的传感光纤下得到８ ４ｄＢ的位置信号信噪比，由于检测算子在领域内具有平均的效果，在噪声背景下可以有效地提取有用信号，极大地提高了传感系统的性能参数．最近，笔者所在团队提出了利用灰度图像处理的方法［３７］，通过直方图均衡化与梯度处理，降低了由环境干扰所引入的噪声信号，提高了系统对振动信号的分辨力，在２ ５ｋｍ的传感光纤上实现了振动探测，如图７所示．３ 结束语虽然相对于其他种类的分布式光纤传感器，相位敏感型光时域反射计尚未达到商业应用的水平，但是在近些年的研究中，其硬件技术及软件技术都３３１学报（自然科学版），２０１７，９（２）：１３０⁃１３６ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０１７，９（２）：１３０⁃１３６图６㊀相位差分测量方法可排除由衰落引起的相位误报点［３５］Ｆｉｇ ６㊀Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｈａｓｅｍｅｔｈｏｄｈｅｌｐｓｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｔｈｅｆａｌｓｅａｌａｒｍｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｆａｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｆｒｏｍｔｈｅｒｅａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｅｖｅｎｔ［３５］图７㊀利用灰度图像处理的方法［３７］Ｆｉｇ ７㊀ＳｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆΦ⁃ＯＴＤＲｂａｓｅｄｏｎｇｒｅｙｓｃａｌｅｉｍａｇｅ［３７］有巨大的发展，获得了令人瞩目的成果，并有望在实际工程中得到应用，具有广阔的发展前景．参考文献Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ［１］㊀ＢａｏＸＹ，ＣｈｅｎＬ．Ｒｅｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒｓ［Ｊ］．Ｓｅｎｓｏｒｓ，２０１２，１２（７）：８６０１⁃８６３９［２］㊀ＫｉｈａｒａＭ，ＨｉｒａｍａｔｓｕＫ，ＳｈｉｍａＭ，ｅｔａｌ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｔｒａｉｎｓｅｎｓｏｒｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇｒｉｖｅｒｅｍｂａｎｋｍｅｎｔｃｏｌｌａｐｓｅ［Ｊ］．ＩＥＩＣＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００２，Ｅ８５Ｃ（４）：９５２⁃９６０［３］㊀ＪｕａｒｅｚＪＣ，ＭａｉｅｒＥＷ，ＣｈｏｉＫＮ，ｅｔａｌ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｉｂｅｒ⁃ｏｐｔｉｃｉｎｔｒｕｓｉｏｎｓｅｎｓｏｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，２３（６）：２０８１⁃２０８７［４］㊀ＹｉｌｍａｚＧ，ＫａｒｌｉｋＳＥ．Ａｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｆｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎｐｏｗｅｒｃａｂｌｅｓ［Ｊ］．ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＡｃｔｕａｔｏｒｓＡ⁃Ｐｈｙｓｉｃａｌ，２００６，１２５（２）：１４８⁃１５５［５］㊀ＭａｓｏｕｄｉＡ，ＢｅｌａｌＭ，ＮｅｗｓｏｎＴＰ．Ａｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃａｌｆｉ⁃ｂｒｅｄｙｎａｍｉｃｓｔｒａｉｎｓｅｎｓｏｒｂａｓｅｄｏｎｐｈａｓｅ⁃ＯＴＤＲ［Ｊ］．ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１３，２４（８）：０８５２０４［６］㊀ＧａｏＪＺ，ＪｉａｎｇＺＤ，ＺｈａｏＹＬ，ｅｔａｌ．Ｆｕｌｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｉｂｅｒ４３１庞拂飞，等．相位敏感光时域反射光纤传感技术的研究综述．ＰＡＮＧＦｕｆｅｉ，ｅｔａｌ．Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ．ｏｐｔｉｃａｌｓｅｎｓｏｒｆｏｒｉｎｔｒｕｓｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｂｕｒｉｅｄｐｉｐｅｌｉｎｅｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＯｐｔｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，２００５，３（１１）：６３３⁃６３５［７］㊀ＳｈａｔａｌｉｎＳＶ，ＴｒｅｓｃｈｉｋｏｖＶＮ，ＲｏｇｅｒｓＡＪ．Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅ⁃ｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃａｌ⁃ｆｉｂｅｒｓｅｎｓｉｎｇ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ，１９９８，３７（２４）：５６００⁃５６０４［８］㊀ＳｅｏＷ．Ｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｉｎｔｒｕｓｉｏｎｓｅｎｓｏｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ［Ｄ］．Ｃｏｌ⁃ｌｅｇｅＳｔａｔｉｏｎ，Ｔｅｘａｓ：ＴｅｘａｓＡ＆ＭＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１９９４［９］㊀ＣｈｏｉＫＮ，ＴａｙｌｏｒＨＦ．ＳｐｅｃｔｒａｌｌｙｓｔａｂｌｅＥｒ⁃ｆｉｂｅｒｌａｓｅｒｆｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅ⁃ｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃ⁃ｔｏｍｅｔｒｙ［Ｊ］．ＩＥＥＥＰｈｏｔｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，２００３，１５（３）：３８６⁃３８８［１０］㊀谢孔利，饶云江，冉曾令．基于大功率超窄线宽单模光纤激光器的Φ⁃光时域反射计光纤分布式传感系统［Ｊ］．光学学报，２００８，２８（３）：５６９⁃５７２ＸＩＥＫｏｎｇｌｉ，ＲＡＯＹｕｎｊｉａｎｇ，ＲＡＮＺｅｎｇｌｉｎｇ．ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｆｒａｙｌｅｉｇｈｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｌｉｇｈｔΦ⁃ＯＴＤＲｕｓｉｎｇｓｉｎｇｌｅ⁃ｍｏｄｅｆｉｂｅｒｌａｓｅｒｗｉｔｈｈｉｇｈｐｏｗｅｒａｎｄｎａｒｒｏｗｌｉｎｅｗｉｄｔｈ［Ｊ］．ＡｃｔａＯｐｔｉｃａＳｉｎｉｃａ，２００８，２８（３）：５６９⁃５７２［１１］㊀高存孝，朱少岚，冯莉，等．用于分布式光纤传感的全光纤激光器［Ｊ］．中国激光，２０１０，３７（６）：１５０１⁃１５０４ＧＡＯＣｕｎｘｉａｏ，ＺＨＵＳｈａｏｌａｎ，ＦＥＮＧＬｉ，ｅｔａｌ．Ａｎａｌｌｆｉｂｅｒｌａｓｅｒｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒ⁃ｎａｌｏｆＬａｓｅｒｓ，２０１０，３７（６）：１５０１⁃１５０４［１２］㊀罗俊，饶云江，岳剑锋，等．新型高灵敏分布式光纤入侵监测系统［Ｊ］．仪器仪表学报，２００９，３０（６）：１１２３⁃１１２８ＬＵＯＪｕｎ，ＲＡＯＹｕｎｊｉａｎｇ，ＹＵＥＪｉａｎｆｅｎｇ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｉｎｔｒｕｓｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，２００９，３０（６）：１１２３⁃１１２８［１３］㊀ＯｋｕｓａｇａＯ，ＣａｈｉｌｌＪＰ，ＤｏｃｈｅｒｔｙＡ，ｅｔａｌ．Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｉｎ⁃ｅｌａｓｔｉｃＲａｙｌｅｉｇｈｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｉｎｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓ［Ｊ］．ＯｐｔｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，２０１３，３８（４）：５４９⁃５５１［１４］㊀ＺｈｏｎｇＸ，ＺｈａｎｇＣＸ，ＬｉＬＪ，ｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｌａｓｅｒｓｏｕｒｃｅｏｎｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅ⁃ｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏ⁃ｍｅｔｅｒ⁃ｂａｓｅｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｔｒｕｓｉｏｎｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＯｐ⁃ｔｉｃｓ，２０１４，５３（２１）：４６４５［１５］㊀Ｆｅｒｎ ｎｄｅｚ⁃ＲｕｉｚＭＲ，ＭａｒｔｉｎｓＨＦ，Ｐａｓｔｏｒ⁃ＧｒａｅｌｌｓＪ，ｅｔａｌ．Ｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅＯＴＤＲｐｒｏｂｅｐｕｌｓｅｓｈａｐｅｓｒｏｂｕｓｔａｇａｉｎｓｔｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ⁃ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｆａｄｉｎｇ［Ｊ］．ＯｐｔｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，２０１６，４１（２４）：５７５６⁃５７５９［１６］㊀ＱｉｎＺＧ，ＺｈｕＴ，ＣｈｅｎＬ，ｅｔａｌ．Ｈｉｇｈｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｅｎｓｏｒｂａｓｅｄｏｎｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ⁃ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇｃｏｎｆｉｇ⁃ｕｒａｔｉｏｎｓｏｆｐｈａｓｅ⁃ＯＴＤＲ［Ｊ］．ＩＥＥＥＰｈｏｔｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，２０１１，２３（１５）：１０９１⁃１０９３［１７］㊀ＺｈｕＦ，ＺｈａｎｇＹＸ，ＸｉａＬ，ｅｔａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｅｄｐｈｉ⁃ＯＴＤＲｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｈｉｇｈ⁃ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｔｒａｉｎｍｅａｓ⁃ｕｒｅｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｕｌｔｒａ⁃ｗｅａｋｆｉｂｅｒＢｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇａｒｒａｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１５，３３（２３）：４７７５⁃４７８０［１８］㊀ＺｈａｎｇＹＸ，ＧｕｏＺ，ＱｉａｎＷＹ，ｅｔａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｅｄｐｈｉ⁃ＯＴＤＲｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｎａｒｒｏｗｐｕｌｓｅｓｆｏｒｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｓｔｒａｉｎｍｅａｓｕｒｅ⁃ｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｕｌｔｒａ⁃ｗｅａｋｆｉｂｅｒｂｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇａｒｒａｙ［Ｊ］．ＭｉｃｒｏｗａｖｅａｎｄＯｐｔｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，２０１６，５８（１２）：２８９２⁃２８９４［１９］㊀ＬｕＹＬ，ＺｈｕＴ，ＣｈｅｎＬ，ｅｔａｌ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｅｎｓｏｒｂａｓｅｄｏｎｃｏｈｅｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｐｈａｓｅ⁃ＯＴＤＲ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，２８（２２）：３２４３⁃３２４９［２０］㊀ＰａｎＺＱ，ＬｉａｎｇＫＺ，ＹｅＱ，ｅｔａｌ．Ｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅＯＴＤＲｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｄｉｇｉｔａｌｃｏｈｅｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｃ］ʊＡｓｉａＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＰｈｏｔｏｎｉｃｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅａｎｄＥｘｈｉｂｉｔｉｏｎ，２０１１：８３１１０Ｓ［２１］㊀ＳｕｍｉｄａＭ．ＯｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙｕｓｉｎｇａｎＭ⁃ａｒｙＦＳＫｐｒｏｂｅａｎｄｃｏｈｅｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９６，１４（１１）：２４８３⁃２４９１［２２］㊀ＬｕＬＤ，ＳｏｎｇＹＪ，ＺｈａｎｇＸＰ，ｅｔａｌ．ＦｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇＯＴＤＲｗｉｔｈｆａｓｔｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｊ］．Ｏｐｔｉｃｓ＆ＬａｓｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，４４（７）：２２０６⁃２２０９［２３］㊀ＺｈａｎｇＸＰ，ＳｏｎｇＹＪ，ＬｕＬＤ．Ｔｉｍｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙｂａｓｅｄｏｎｄｕａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｒｏｂｅ［Ｊ］．ＩＥＥＥＰｈｏｔｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，２０１２，２４（２２）：２００５⁃２００８［２４］㊀周俊，潘政清，叶青，等．基于多频率综合鉴别Φ⁃ＯＴＤＲ系统中干涉衰落假信号的相位解调技术［Ｊ］．中国激光，２０１３，４０（９）：１１４⁃１１９ＺＨＯＵＪｕｎ，ＰＡＮＺｈｅｎｇｑｉｎｇ，ＹＥＱｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｐｈａｓｅｄｅ⁃ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｕｓｉｎｇａｍｕｌｔｉ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｏｕｒｃｅｆｏｒｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ⁃ｆａｄｉｎｇｉｎｄｕｃｅｄｆａｌｓｅａｌａｒｍｓｉｎａΦ⁃ＯＴＤＲｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＬａｓｅｒｓ，２０１３，４０（９）：１１４⁃１１９［２５］㊀ＰｅｎｇＦ，ＷｕＨ，ＪｉａＸＨ，ｅｔａｌ．Ｕｌｔｒａ⁃ｌｏｎｇｈｉｇｈ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙΦ⁃ＯＴＤＲｆｏｒｈｉｇｈｓｐａｔｉａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎｔｒｕｓｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｐｉｐｅｌｉｎｅｓ［Ｊ］．ＯｐｔｉｃｓＥｘｐｒｅｓｓ，２０１４，２２（１１）：１３８０４⁃１３８１０［２６］㊀ＷａｎｇＺＮ，ＺｅｎｇＪＪ，ＬｉＪ，ｅｔａｌ．Ｕｌｔｒａ⁃ｌｏｎｇｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅＯＴＤＲｗｉｔｈｈｙｂｒｉｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＯｐｔｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，２０１４，３９（２０）：５８６６⁃５８６９［２７］㊀ＬｕＹＬ，ＺｈｕＴ，ＣｈｅｎＬ，ｅｔａｌ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｅｎｓｏｒｂａｓｅｄｏｎｃｏｈｅｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｐｈａｓｅ⁃ＯＴＤＲ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，２８（２２）：３２４３⁃３２４９［２８］㊀方英兰，刘升，沈成银，等．相位敏感ＯＴＤＲ系统的信号解调方法［Ｊ］．量子电子学报，２０１５，３２（１）：１２３⁃１２８ＦＡＮＧＹｉｎｇｌａｎ，ＬＩＵＳｈｅｎｇ，ＳＨＥＮＣｈｅｎｇｙｉｎ，ｅｔａｌ．Ｓｉｇｎａｌｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏ⁃ｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃ⁃ｔｒｏｎｉｃｓ，２０１５，３２（１）：１２３⁃１２８［２９］㊀ＴｕＧＪ，ＺｈａｎｇＸＰ，ＺｈａｎｇＹＸ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｎΦ⁃ＯＴＤＲｓｙｓｔｅｍｆｏｒｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ［Ｊ］．ＩＥＥＥＰｈｏｔｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，２０１５，２７（１２）：１３４９⁃１３５２［３０］㊀ＷａｎｇＺＮ，ＺｈａｎｇＬ，ＷａｎｇＳ，ｅｔａｌ．ＣｏｈｅｒｅｎｔΦ⁃ＯＴＤＲｂａｓｅｄｏｎＩ／Ｑｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｈｏｍｏｄｙｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＯｐｔｉｃｓＥｘｐｒｅｓｓ，２０１６，２４（２）：８５３⁃８５９［３１］㊀ＷａｎｇＳ，ＺｈａｎｇＬ，ＬｉＹ，ｅｔａｌ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｐｈａｓｅ⁃ｄｅｍｏｄｕｌａｔｅｄΦ⁃ＯＴＤＲｗｉｔｈｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｃ］ʊＡｓｉａＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＰｈｏｔｏｎｉｃｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２０１５，ＤＯＩ：１０ １３６４／ＡＣＰＣ．２０１５．ＡＳｕ２Ａ．１４６［３２］㊀ＱｉｎＺＧ，ＣｈｅｎＬ，ＢａｏＸＹ．Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｆｏｒｎｏｎ⁃ｓｔａｔｉｏｎａｒｙｖｉｂｒａｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｐｈａｓｅ⁃ＯＴＤＲ［Ｊ］．ＯｐｔｉｃｓＥｘｐｒｅｓｓ，２０１２，２０（１８）：２０４５９⁃２０４６５［３３］㊀吴庥伟，吴慧娟，饶云江，等．基于多种小波分解方法综合判决的低误报率分布式光纤围栏入侵监测系统［Ｊ］．光子学报，２０１１，４０（１１）：１６９２⁃１６９６５３１学报（自然科学版），２０１７，９（２）：１３０⁃１３６ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０１７，９（２）：１３０⁃１３６ＷＵＸｉｕｗｅｉ，ＷＵＨｕｉｊｕａｎ，ＲＡＯＹｕｎｊｉａｎｇ，ｅｔａｌ．Ｌｏｗｍｉｓ⁃ｓｔａｔｅｍｅｎｔｒａｔｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｆｅｎｃｅｉｎｔｒｕｓｉｏｎｄｅ⁃ｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂｙｖａｒｉｅｔｙｏｆｗａｖｅｌｅｔｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｈｏｔｏｎｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１１，４０（１１）：１６９２⁃１６９６［３４］㊀ＨｕｉＸＮ，ＹｅＴＨ，ＺｈｅｎｇＳＬ，ｅｔａｌ．Ｓｐａｃｅ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎａｌ⁃ｙｓｉｓｗｉｔｈｐａｒａｌｌｅｌｃｏｍｐｕｔｉｎｇｉｎａｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅ⁃ｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ，２０１４，５３（２８）：６５８６［３５］㊀ＰａｎｇＦＦ，ＨｅＭＴ，ＬｉｕＨＨ，ｅｔａｌ．Ａｆａｄｉｎｇ⁃ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｅｎｓｏｒｕｓｉｎｇｃｏｈｅｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆΦ⁃ＯＴＤＲ［Ｊ］．ＩＥＥＥＰｈｏｔｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，２０１６，２８（２３）：２７５２⁃２７５５［３６］㊀ＺｈｕＴ，ＸｉａｏＸ，ＨｅＱ，ｅｔａｌ．ＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆＳＮＲａｎｄｓｐａｔｉａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎΦ⁃ＯＴＤＲｓｙｓｔｅｍｂｙｕｓｉｎｇｔｗｏ⁃ｄｉ⁃ｍｅｎｓｉｏｎａｌｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１３，３１（１７）：２８５１⁃２８５６［３７］㊀赵世琦，庞拂飞，贺梦婷，等．基于灰度图像的光纤相干光时域反射计信号处理研究［Ｊ］．中国激光，２０１５，４２（３）：１４６⁃１５１ＺＨＡＯＳｈｉｑｉ，ＰＡＮＧＦｕｆｅｉ，ＨＥＭｅｎｇｔｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｎｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｏｈｅｒｅｎｔｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒｂａｓｅｄｏｎｇｒｅｙｓｃａｌｅｉｍａｇｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＬａｓｅｒｓ，２０１５，４２（３）：１４６⁃１５１Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒＰＡＮＧＦｕｆｅｉ１，２㊀ＬＩＵＨｕａｎｈｕａｎ１，２㊀ＷＡＮＧＴｉｎｇｙｕｎ１，２１ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ㊀２０００７２２ＴｈｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｐｅｃｉａｌｔｙＦｉｂｅｒＯｐｔｉｃｓａｎｄＯｐｔｉｃａｌＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋｓ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ㊀２０００７２Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ（Φ⁃ＯＴＤＲ）ｓｈｏｗｇｒｅａｔｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｐｅｒｉｍｅｔｅｒｓｅｃｕｒｉｔｙｉｎｔｒｕｓｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅ⁃ｖｉｅｗｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆΦ⁃ＯＴＤＲｆｏｒｓｅｎｓｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｒｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆΦ⁃ＯＴＤＲｉｎａｓｐｅｃｔｓｏｆｌｉｇｈｔｓｏｕｒｃｅ，ｓｅｎｓ⁃ｉｎｇｈｅａｄ，ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀ｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ；ｃｏｈｅｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ⁃ｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ｐａｔｔｅｒｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ６３１庞拂飞，等．相位敏感光时域反射光纤传感技术的研究综述．ＰＡＮＧＦｕｆｅｉ，ｅｔａｌ．Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｉｂｅｒｓｅｎｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｐｈａｓｅ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ．。
热活化延迟荧光分子取代基位置对发光性质影响的理论研究
第62卷 第5期厦门大学学报(自然科学版)V o l .62 N o .5 2023年9月J o u r n a l o f X i a m e nU n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c e )S e p.2023 h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n d o i :10.6043/j.i s s n .0438-0479.202205013热活化延迟荧光分子取代基位置对发光性质影响的理论研究沈 钰1,张 晴2*,曹泽星1*(1.厦门大学化学化工学院,福建省理论与计算化学重点实验室,福建厦门361005;2.湖州师范学院工学院,湖州市环境功能材料与污染治理重点实验室,浙江湖州313000)摘要:热活化延迟荧光(T A D F )材料具有较高的激子利用率,在有机发光二极管(O L E D )研究中备受关注.与蓝色和绿色T A D F 分子相比,红色T A D F 分子发光能隙窄,其激发态很容易以不发光的非辐射方式失活回到基态,因此,实验上很难获得发光效率较高的红色T A D F 材料.本文应用密度泛函理论(D F T )和含时密度泛函理论(T D -D F T )方法,研究了互为异构体的T -D A -2和C -D A -2分子的电子吸收光谱㊁延迟荧光性质及光物理过程机制.结果表明,T -D A -2和C -D A -2分子的电子吸收谱主要来自基态到较高能级激发态的电子跃迁,并且其荧光发射遵循反-K a s h a 规则.和C -D A -2分子相比,异构体T -D A -2分子因其更小的内转换速率和更有效的反系间窜越过程而具有更好的荧光和延时荧光特性,表现出显著的取代基位置效应.关键词:热活化延迟荧光;激发态;取代基位置效应;含时密度泛函理论;量子力学/分子力学组合方法中图分类号:O644.17 文献标志码:A 文章编号:0438-0479(2023)05-0792-09收稿日期:2022-05-06 录用日期:2022-09-14基金项目:国家自然科学基金(21873078,21933009)*通信作者:z x c a o @x m u .e d u .c n (曹泽星);z h a n g q @z jh u .e d u .c n (张晴)引文格式:沈钰,张晴,曹泽星.热活化延迟荧光分子取代基位置对发光性质影响的理论研究[J ].厦门大学学报(自然科学版),2023,62(5):792-800.C i t a t i o n :S H E N Y ,Z H A N G Q ,C A O ZX .T h e o r e t i c a l s t u d y o f s u b s t i t u e n t p o s i t i o ne f f e c to n l u m i n e s c e n c e p r o pe r t i e sof t h e t h e r m a l l y a c t i v a t e d d e l a ye df l u o r e s c e n c em o l e c u l e s [J ].JX i a m e nU n i vN a t S c i ,2023,62(5):792-800.(i nC h i n e s e ) 热活化延迟荧光(T A D F)材料可以同时利用单重态和三重态激子发光,其最大内量子效率理论上可达100%,且T A D F 材料通常为不含贵金属的纯有机分子,价格低廉,具有十分广阔的应用前景[1-3].相对于传统的荧光材料,T A D F 材料可以通过反系间窜越(R I S C )过程从最低三重激发态(T 1)跃迁至最低单重激发态(S 1),再以发射延迟荧光的方式释放能量回到基态(S 0).因此,单-叁态之间的能级差(ΔE S T )对于T A D F 分子的延迟荧光性能至关重要.通常,可以通过最小化最低未占据分子轨道(L U M O )和最高占据分子轨道(H O M O )之间的轨道重叠,以获得足够小的ΔE S T[4-12]来实现有效的R I S C 过程.相关研究表明,一些基于蓝色和绿色T A D F 材料的有机发光二极管(O L E D )的外量子效率(E Q E )能达到30%以上[13-16],具有极大的实际应用价值.然而发光波长超过600n m 的红色T A D F 材料,由于发光能隙窄,在发光时通常伴随着显著的非辐射跃迁,导致其量子效率(ΦP L )普遍偏低[17-22].因此,研发具有较高ΦP L 和较小ΔE S T 的红色TA D F 材料仍然面临巨大挑战.基于常用的分子设计策略,可以通过构造高度扭曲的电子给体-受体(D -A )框架和/或增强给体和受体基团的刚性实现较小的ΔE S T .ΦP L 可由以下公式确定[23-24]:ΦP L =k r /(k r +k I C ),(1)其中,k r 是荧光过程的辐射跃迁速率,k I C 则是衡量不发光的非辐射跃迁过程的内转换(I C )速率.由式(1)可知,抑制不发光的I C 过程,增强发光的辐射跃迁过程,可以有效地提高发光材料的ΦP L .通过构造刚性强的平面稠环结构,可以有效地抑制D -A 分子骨架的旋转和振动,继而抑制其非辐射衰减过程.最近,C h e n 等[25]报道的10-(二苯并[a ,c ]二吡啶并[3,2-h :2 ,3 -j]吩嗪-12-基)-10H -吩恶嗪(B P P Z -P X Z )红色T A D F 分子的发射波长为607n m ,ΦP L 高达100%.Z h a n g 等[26]报道的红色T A D F 分子11,12-双(4-(二苯胺基)苯基)二苯并[a ,c ]酚嗪-3,6-二腈(T P A -P Z C N )的发射波长为628n m ,ΦP L 高达97%.然而,波长大于630n m Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第5期沈 钰等:热活化延迟荧光分子取代基位置对发光性质影响的理论研究h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 的高效红色T A D F 分子目前鲜有报道,且对分子结构影响荧光发射过程的机制也缺乏充分了解.因此,进一步认识光物理性质与分子结构之间的关系,对于高性能红色T A D F 分子材料的设计至关重要.基于Y a n g 等[27]合成的光功能分子的两种异构体T -D A -2和C -D A -2(图1),本文对其延迟荧光性质和发光机制进行了系统的计算模拟研究.其中,菲[4,5-a b c ]吩嗪-11,12-二甲腈(P P D C N )为电子受体基团,9,9-二苯基吖啶-10(9H )-基(D P A C )为电子给体基团.通过理论计算,本研究预测了其单体分子的吸收光谱㊁发光性质㊁辐射跃迁速率㊁非辐射跃迁速率以及系间窜越(I S C )和R I S C 速率,探讨了D P A C 基团相对位置的变化对T -D A -2和C -D A -2分子的光物理过程及其T A D F 性能的影响;此外,还采用O N I O M 方法研究了固态环境对T -D A -2和C -D A -2分子荧光性质的影响.图1 T -D A -2和C -D A -2分子的化学结构和球棍模型结构[27]F i g.1C h e m i c a l s t r u c t u r e s a n d b a l l -s t i c km o d e l s t r u c t u r e s o f T -D A -2a n dC -D A -2m o l e c u l e s [27]1 计算细节应用M 06泛函和6-31G (d ,p )基组[28],优化了T -D A -2和C -D A -2分子的S 0㊁低能级激发态(S 1㊁S 2㊁S 3)和较低三重激发态的几何结构并分析了振动频率,所有态平衡结构的谐振动频率都是正值,均为势能面上的稳定结构.基于S 0和S 1的优化几何构型,采用结合极化连续介质模型(P C M )的T D -M 06方法,分别模拟了T -D A -2和C -D A -2分子在甲苯溶液中的紫外-可见吸收光谱和荧光发射性质.所有密度泛函理论(D F T )[29]和含时密度泛函理论(T D -D F T )[30]计算均在G a u s s i a n 16软件[31]中完成.根据爱因斯坦自发辐射方程,分别估算了T -D A -2和C -D A -2分子在荧光发射过程中的辐射跃迁速率(k r ).采用M O M A P 程序包[32-33]定量估算了S 1ңS 0的内转换速率(k I C ),并结合A D F2016软件包[34]计算的单重激发态和三重激发态之间的自旋轨道耦合(S O C )常数(<S n |ĤS O C |T m >),定量估算了单-叁态之间的I S C 速率(k I S C )和R I S C 速率(k R I S C ).此外,采用M u l t i w f n 程序包[35]分析了荧光发射过程中电子跃迁的自然轨道(N T O )分布.基于两层的O N I O M 模型,采用量子力学/分子力学(Q M /MM )组合的计算方法[36],研究固态环境对T -D A -2和C -D A -2分子发光性质的影响.在Q M /MM 方法中,Q M 方法只对中心分子进行结构优化和电子激发研究,而周围的分子作为环境被冻结,并采用低精度的MM 方法模拟.此外,还采用静电嵌入[37]的方式模拟了Q M 区和MM 区之间的静电相互作用.基于从文献中提取的单晶结构[27],以Q M 区的分子为中心,截取其周围1.0n m 以内的所有分子组成团簇,构建Q M /MM 计算的初始模型.通过T D -D F T /M 06-6-31G (d ,p)计算,优化中心Q M 分子的几何结构.计算中采用基于电荷均衡方法(Q E Q )计算的原子电荷和通用的力场(U F F )[38],对MM 环境分子进行模拟.2 结果与讨论2.1 电子吸收光谱基于优化的S 0几何构型,采用T D -M 06泛函并结合P C M ,分别模拟了T -D A -2和C -D A -2分子在甲苯溶液中的紫外-可见吸收光谱,如图2所示.通过比较实验[27]和理论光谱可以看出,在300~500n m 的波长范围内,理论模拟的T -D A -2和C -D A -2分子的两个主要吸收峰的相对位置和具体的出峰位置都与实验观测峰具有较好的重现性,说明T D -M 06/6-31G (d ,p )方法可以合理预测T -D A -2和C -D A -2分子的激发态性质.计算表明,T -D A -2分子分别在331和478n m 处有两个明显的吸收峰,其在478n m 处的吸收峰源于S 0ңS 6的电子跃迁.和T -D A -2分子类似,C -D A -2分子分别在342和455n m 处有两个吸收峰,并且其在455n m 处的吸收峰来自S 0ңS 8的电子跃迁.此外,T -D A -2和C -D A -2分子的S 0ңS 1跃迁的振子强度接近于零,对光吸收过程的贡献很小,由此可以推测这两种分子的S 1可能具有较低的光学活性.㊃397㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.厦门大学学报(自然科学版)2023年h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .cn 图2 采用T D -M 06方法预测的T -D A -2和C -D A -2分子在甲苯溶液中的吸收光谱及其对应的实验光谱F i g .2A b s o r p t i o n s p e c t r a p r e d i c t e d b y TD -M 06m e t h o d o f T -D A -2a n dC -D A -2m o l e c u l e s i n t o l u e n e s o l u t i o n a n d t h e c o r r e s p o n d i n g e x p e r i m e n t a l a b s o r p t i o n s pe c t r a 2.2 荧光发射性质基于优化的低能级激发态(S 1㊁S 2和S 3)的几何构型(图3),采用T D -M 06泛函并结合P C M ,研究了T -D A -2和C -D A -2分子在甲苯溶液中的荧光发射.考虑到计算方法对荧光发射性质的影响,分别采用M 06㊁P B E 0㊁M P W 1B 95㊁M N 15和B M K 等具有不同H a r t r e e -F o c k 成分的杂化泛函,计算模拟了T -D A -2和C -D A -2分子在甲苯溶液中的荧光发射,相应的垂直发射波长(λe m )和振子强度(f )列于表1,实验测得的两种分子在甲苯溶液中的荧光发射峰分别为638和726n m [27].根据K a s h a 规则[39],在光化学中的发光态通常都为S 1,然而如表1所示,上述泛函计算预测的T -D A -2和C -D A -2分子S 1的振子强度几乎都接近于零,说明其S 1很有可能都是荧光暗态.图3 M 06方法优化的T -D A -2和C -D A -2分子的S 1(黑色)㊁S 2(蓝色)和S 3(红色)的几何构型F i g.3G e o m e t r i c a l s t r u c t u r e s o f T -D A -2a n dC -D A -2m o l e c u l e s a t S 1(b l a c k ),S 2(b l u e )a n d S 3(r e d )o p t i m i z e d b y M 06m e t h o d 表1 采用不同方法预测的T -D A -2和C -D A -2分子在甲苯溶液中S 1㊁S 2和S 3的垂直发射波长和对应的振子强度T a b .1 V e r t i c a l e m i s s i o nw a v e l e n g t h s a n d c o r r e s p o n d i n g o s c i l l a t o r s t r e n gt h s o f T -D A -2a n dC -D A -2m o l e c u l e s i n t o l u e n e s o l u t i o n a t S 1,S 2a n d S 3p r e d i c t e d b y d i f f e r e n tm e t h o d s 分子方法λe m/n m fS 1S 2S 3S 1S 2S 3T -D A -2M 067105514940.00020.27030.0012P B E 07655034960.00010.30440M P W 1B 9566047845300.33960.0001M N 155304483960.00010.44110.0093B M K5544374030.00020.44610.0006C -D A -2M 068035714660.00030.00030.2042P B E 09785614860.00010.00020.2134M P W 1B 958535174630.00010.00080.2357M N 156944484330.00030.00450.2878B M K6994524260.00020.2898㊃497㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第5期沈 钰等:热活化延迟荧光分子取代基位置对发光性质影响的理论研究h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 表1结果表明,实验检测到T -D A -2和C -D A -2分子在甲苯溶液中的荧光发射,很有可能来自较高能级的单重激发态而非S 1,即遵循反-K a s h a 规则[40-43].理论模拟的T -D A -2和C -D A -2分子的荧光发射波长和泛函的选择密切相关,很难有一种泛函可以同时准确预估T -D A -2和C -D A -2分子的荧光发射波长.由于这两种分子的荧光发射受溶剂影响显著,可以推测在不同极性溶剂中其发射波长波动性较大,T D -D F T 方法结合P C M 不能很好地模拟T -D A -2和C -D A -2分子的荧光发射激发态的性质.与荧光发射相比,吸收光谱则几乎不受溶剂影响,T D -M 06泛函可以很好地重现T -D A -2和C -D A -2分子的吸收谱图(图2),因此本研究最终选择M 06泛函定性地模拟T -D A -2和C -D A -2分子的电子结构和激发性能.采用T D -M 06方法预测的T -D A -2分子S 2态的振子强度为0.2703,比其S 1的振子强度(f =0.0002)明显大很多,相应的发射波长为551n m.对于C -D A -2分子,采用T D -M 06方法预测的S 1和S 2的振子强度均接近于零,而其S 3的振子强度为0.2042,相应的发射波长为466n m.进一步分析发现,T -D A -2和C -D A -2分子S 1的跃迁偶极矩分别只有0.19和0.25D ,而T -D A -2分子S 2和C -D A -2分子S 3的跃迁偶极矩却分别高达5.63和4.75D .由此推测,尽管计算预测S 1的荧光发射和实验观测到的光致发光能区更接近,但是由于其缺乏光物理活性,T -D A -2和C -D A -2异构体的荧光发射更有可能分别源自其较高能级激发态S 2和S 3的直接辐射,表现出反-K a s h a 特征.同时D P A C 给电子基团位置的变化,可以显著影响T -D A -2和C -D A -2异构体的荧光发射态以及相应的激发态光物理性质.2.3 延迟荧光光物理过程如图4所示,基于T -D A -2和C -D A -2分子优化的S 1和S 2/S 3构型,分别绘制了分子的S 1ңS 0和S 2/S 3ңS 0的NT O 分布图,并标注了相应激发态的跃迁能㊁振子强度,以及电荷转移跃迁(C T )所占的百分比.对于T -D A -2和C -T D -2分子,所列激发态的空穴主要位于D P A C 基团中3个苯环组成的π平面上,而电子主要分布在P P D C N 基团的π平面上,表现出显著的电荷转移特征.进一步分析发现,T -D A -2和C -T D -2分子的S 1和S 2/S 3跃迁至S 0时的电荷转移比例都高达93%以上,说明从激发态跃迁至S 0时电荷分布的重叠程度很低,这两种分子的ΔE S T 较小.图4 T -D A -2分子的S 1ңS 0和S 2ңS 0,以及C -D A -2分子的S 1ңS 0和S 3ңS 0跃迁的NT O 分布F i g.4T h eN T Od i s t r i b u t i o n f o r S 1ңS 0a n d S 2ңS 0o f T -D A -2m o l e c u l e ,a n d f o r S 1ңS 0a n d S 3ңS 0of C -D A -2m o l e c u l e 为了进一步判断T -D A -2和C -D A -2分子的荧光发射态和失活途径,分别模拟了T -D A -2和C -D A -2分子S 1ңS 0的k r 和k I C ㊁T -D A -2分子S 2ңS 0和C -D A -2分子S 3ңS 0的k r 和k I C ,及其相应的k I S C 和k R I S C等光物理过程的速率.计算结果(表2)表明:T -D A -2和C -D A -2分子S 1ңS 0的k r 分别为4.02ˑ104和2.60ˑ104s -1,而k I C 分别高达9.03ˑ109和6.06ˑ1010s -1,远远大于k r ;此外,T -D A -2和C -D A -2分子的S 1到与其能量最接近的T 1的k I S C 分别只有3.84ˑ104和5.25ˑ106s -1,远低于它们相应的k I C .由此推测,T -D A -2和C -D A -2分子S 1的能量主要以不发光的IC 方式失活.随后又分析了T -D A -2和C -D A -2分子较高能级的S 2/S 3的光物理过程.虽然T -D A -2分子S 2ңS 0和C -D A -2分子S 3ңS 0的k I C 分别达到1.30ˑ1010和4.03ˑ1010s -1,但是T -D A -2分子S 2ңS 0的k r 为9.74ˑ107s -1,C -D A -2分子S 3ңS 0的k r 为1.06ˑ108s -1,相对于S 1,T -D A -2和C -D A -2分子的较高能级激发态可以发生更有效的辐射跃迁.进一步分析发现,T -D A -2㊃597㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.厦门大学学报(自然科学版)2023年h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 分子S 2ңS 0的寿命为10.26n s ,C -D A -2分子S 3ңS 0的寿命为9.40n s .综上所述,相对于S 1,T -D A -2分子的S 2和C -D A -2分子的S 3更有可能是荧光态,即这两种分子的荧光发射遵循反-K a s h a 规则.表2 T -D A -2和C -D A -2分子的延迟荧光光物理过程的相关速率参数T a b .2 R a t e p a r a m e t e r s r e l a t e d t o d e l a ye df l u o r e s c e n c e p h o t o p h y s i c a l pr o c e s s e s o f T -D A -2a n dC -D A -2m o l e c u l e s 速率过程T -D A -2C -D A -2k r /104s -1S 1ңS 04.022.60k r /107s -1S n ңS 09.7410.6k I C/109s -1S 1ңS 09.0360.6k I C/1010s -1S n ңS 01.304.03k I S C /104s -1S 1ңT 13.84525k I S C/105s -1S n ңT 45.29562k I S C/106s -1S n ңT 54.503.55k R I S C /105s -1T 4ңS n 5.2913.5k R I S C/106s -1T 5ңS n 4.500.0836 注:对于T -D A -2和C -D A -2分子,S n 分别为S 2和S 3.由于T -D A -2分子的S 2和C -D A -2分子的S 3都分别与其对应的T 4的能级最接近,相应的能差分别为0.03和0.21e V (表3),所以首先考虑T -D A -2分子的S 2和T 4以及C -D A -2分子的S 3和T 4之间的IS C 和R I S C 过程.基于M O M A P 程序估算的T -D A -2分子S 2和T 4之间的k I S C 和k R I S C 均为5.29ˑ105s -1,明显小于其S 2ңS 0的k r (9.74ˑ107s -1)和k I C (1.30ˑ1010s -1),说明T -D A -2分子S 2和T 4之间无法发生有效的IS C 和R I S C 过程.进一步分析发现,T -D A -2分子的S 2和T 5之间的能差为0.19e V ,虽然比S 2和T 4之间的能差(0.03e V )大,但是其<S 2|ĤS O C |T 5>为0.35c m -1,明显大于<S 2|ĤS O C |T 4>的值(0.12c m -1),也大于<S 2|ĤS O C |T 6>(0.13c m -1)以及<S 2|ĤS O C |T 7>的值(0.17c m -1)(表3),推测T -D A -2分子的S 2和T 5之间可能具有更加有效的I S C 和R I S C 过程.基于M O M A P 程序估算的T -D A -2分子S 2和T 5之间的k I S C和k R I S C 均为4.50ˑ106s -1,明显大于其S 2和T 4之间的k I S C 和k R I S C (5.29ˑ105s -1),并且该值与T -D A -2分子S 2ңS 0的k r 相当(9.74ˑ107s -1),说明T -D A -2分子的S 2和T 5之间可以发生有效的IS C 和R I S C 过程,继而发射延迟荧光.理论估算的C -D A -2分子的S 3和T 4之间的k I S C 和k R I S C 分别为5.62ˑ107和1.35ˑ106s -1,而其S 3和T 5之间k I S C 和k R I S C 分别为3.55ˑ106和8.36ˑ104s -1,说明C -D A -2分子的S 3和T 4之间具有更加有效的I S C 和R I S C 过程.此外,C -D A -2分子的S 3和T 4之间的k I S C (5.62ˑ107s -1)和k R I S C(1.35ˑ106s -1)与其S 3ңS 0的k r (1.06ˑ108s -1)相差不多,说明C -D A -2分子也可以发生有效的I S C 和R I S C 过程,继而发射延迟荧光.表3 T -D A -2和C -D A -2分子的ΔE S T 与<S n |ĤS O C |T m >T a b .3 ΔE S T a n d <S n |ĤS O C |T m >o f T -D A -2a n dC -D A -2m o l e c u l e s 分子ΔE S T (S n -T 4)/e V<S n |ĤS O C |T 4>/c m -1<S n |ĤS O C |T 5>/c m -1<S n |ĤS O C |T 6>/c m -1<S n |ĤS O C |T 7>/c m -1T -D A -20.030.120.350.130.17C -D A -20.210.700.160.150.07注:对于T -D A -2和C -D A -2分子,S n 分别为S 2和S 3.虽然C -D A -2分子S 3ңT 4的k I S C (5.62ˑ107s -1)比T -D A -2分子S 2ңT 5的k I S C (4.50ˑ106s -1)大一个数量级,然而T -D A -2分子的T 5ңS 2的k R I S C (4.50ˑ106s -1)却比C -D A -2分子T 4ңS 3的k R I S C (1.35ˑ106s -1)大,说明T -D A -2分子具有更加有效的R I S C过程.上述理论模拟的N T O 分布图㊁ΔE S T 和光物理过程的速率,合理地解释了T -D A -2和C -D A -2分子具有的延迟荧光性能,同时T -D A -2分子因为具有更加有效的R I S C 过程而具有更好的延迟荧光性能.T -D A -2和C -D A -2分子的延迟荧光光物理过程机制如图5所示.2.4 固态环境中的荧光发射为了研究固态环境对发光性质的影响,本研究分别构建了T -D A -2和C -D A -2分子在固态环境中的两层O N I O M 计算模型,O N I O M 模型中的Q M 和MM 分区如图6所示.采用Q M /MM 组合的计算方法,分别模拟了T -D A -2和C -D A -2分子在固态环境中的吸收光谱和荧光发射性质,表4给出了相应的主要谱峰㊃697㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第5期沈 钰等:热活化延迟荧光分子取代基位置对发光性质影响的理论研究h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .cn 图5 T -D A -2和C -D A -2分子在甲苯溶液中的T A D F 光物理过程F i g .5T h e p h o t o p h y s i c a l pr o c e s s o f t h eT A D F f o rT -D A -2a n dC -D A -2m o l e c u l e s i n t o l u e n e s o l u t i o n 位置和荧光发射的振子强度.计算结果表明,在固态和溶液环境中,T -D A -2和C -D A -2分子的荧光发射过程一致,在实验上观测到的发射峰分别为S 2ңS 0和S 3ңS 0的荧光发射.由于在O N I O M 模型中优化高能级三重态比较困难,所以基于S 0的几何构型,计算预测T -D A -2和C -D A -2异构体的ΔE S T 分别为0.03和0.04e V ,均较小,说明I S C 和R I S C 过程可以发生.图6 T -D A -2和C -D A -2分子的两层O N I O M 模型F i g .6T w o -l a ye rO N I O M m o d e l s of T -D A -2a n d C -D A -2m o l e c u l e s表4 基于T D -M 06/6-31G (d ,p)方法预测的T -D A -2和C -D A -2分子在固态环境中的吸收峰(λa b s 1和λa b s 2)㊁λe m 以及相应的f 和ΔE S TT a b .4 A b s o r p t i o n p e a k s (λa b s 1a n d λa b s 2),λe m a n d t h e c o r r e s p o n d i n g f a n dΔE S T o f T -D A -2a n dC -D A -2m o l e c u l e s i n s o l i d e n v i r o n m e n t p r e d i c t e d b yt h e T D -M 06/6-31G (d ,p )m e t h o d 分子λa b s 1/n m λa b s 2/n m λe m/n m fΔE S T /e V T -D A -23744905510.18250.03C -D A -23584605190.12610.04注:T -D A -2和C -D A -2分子的λe m 分别对应于S 2ңS 0和S 3ңS 0,ΔE S T 则分别对应于S 2ңT 4和S 3ңT 6.为了评估基态和相关激发态几何构型之间的整体差异,基于均方根位移(R M S D ),比较了T -D A -2和C -D A -2分子在甲苯溶液和固态环境中基态与荧光发射态的几何构型变化.如图7所示,在甲苯溶液中,T -D A -2分子的S 0v s S 2和C -D A -2分子的S 0v sS 3的R M S D 分别为0.103和1.247Å.和T -D A -2分子相比,C -D A -2分子的荧光发射态的几何构型发生了明显的变化.从图7中的结构对比可以看出,C -D A -2分子的S 0v s S 3较大的构型差异主要源于DP A C 基团中的一个苯环发生了明显的扭转,这种结构弛豫导致C -D A -2分子(4.03ˑ1010s -1)具有比T -D A -2分子(1.30ˑ1010s -1)更大的k I C .在固态环境中,T -D A -2分子的S 0v s S 2和C -D A -2分子的S 0v sS 3的RM S D 分别为0.018和0.024Å,明显小于甲苯溶液中的构型变化,说明在固态环境中分子的聚集可以有效抑制T -D A -2和C -D A -2分子激发态的结构弛豫,减小非辐射跃迁的速率,有助于提高其荧光发光效率.图7 T -D A -2和C -D A -2分子在甲苯溶液中和固态时S 0(红色)与荧光发射态(蓝色)的构型相对变化及R M S DF i g .7G e o m e t r y c o m pa r i s o n a n dR M S D f o r S 0(r e d )a n d t h e e m i s s i o n s t a t e s (b l u e )o f T -D A -2a n dC -D A -2m o l e c u l e s i n t o l u e n e s o l u t i o n a n d s o l i d s t a t e ㊃797㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.厦门大学学报(自然科学版)2023年h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n 3 结 论本文采用D F T 和T D -D F T 计算方法,系统地研究了T -D A -2和C -D A -2分子的电子吸收光谱㊁荧光发射性质及延迟荧光光物理过程.计算表明,T -D A -2和C -D A -2分子在478和455n m 处的吸收峰分别源自S 0态到较高能级激发态的电子跃迁,说明高能级激发态可能具有更高的光物理活性.在溶液和固态环境中,T -D A -2和C -D A -2分子的荧光发射态分别为S 2和S 3,均遵循反-K a s h a 规则.在溶液环境中,和C -D A -2分子相比,理论预估的T -D A -2分子因为具有更加有效的R I S C 过程和更小的k I C 而具有更好的延迟荧光性能.此外,固态环境中分子的聚集可以有效抑制T -D A -2和C -D A -2分子激发态的结构弛豫,提高其发光效率.计算结果也揭示,D P A C 电子给体基团位置的变化,使T -D A -2分子在荧光发射时具有更小的构型弛豫和更有效的R I S C 过程,继而可以显著影响异构体T -D A -2和C -D A -2的荧光和延迟荧光性质.参考文献:[1] U O Y A M AH ,G O U S H IK ,S H I Z UK ,e t a l .H i g h l y e f f i c i e n t o r g a n i cl i g h t -e m i t t i n g d i o d e sf r o m d e l a ye df l u o r e s c e n c e [J ].N a t u r e ,2012,492(7428):234-238.[2] H I R A T A S ,S A K A IY M ,M A S U IK ,e t a l .H i g h l y ef f i c i e n t b l u ee l e c t r o l u m i n e s c e n c e b a s e d o n t h e r m a l l y ac t i v a t ed de l a ye df l u o r e s c e n c e [J ].N a t u r e M a t e r i a l s ,2015,14(3):330-336.[3] R A J A M A L L IP ,S E N T H I L K U M A R N ,G A N D E E P A NP ,e ta l .A n e w m o l e c u l a rd e s i g n b a s e d o nt h e r m a l l ya c t i v a t e d d e l a y e d f l u o r e s c e n c e f o r h i g h l y e f f i c i e n t o r g a n i c l i g h te m i t t i n g di o d e s [J ].J o u r n a l o f t h e A m e r i c a n C h e m i c a l S o c i e t y,2016,138(2):628-634.[4] K A J IH ,S U Z U K IH ,F U K U S H I M AT ,e t a l .P u r e l y o r g a n i c e l e c t r o l u m i n e s c e n t m a t e r i a lr e a l i z i n g 100%c o n v e r s i o n f r o m e l e c t r i c i t y t ol i g h t [J ].N a t u r e C o m m u n i c a t i o n s ,2015,6(1):1-8.[5] K A W A S U M IK ,W U T ,Z H U T Y ,e ta l .T h e r m a l l ya c t i v a t e d d e l a ye df l u o r e s c e n c e m a t e r i a l s b a s e d o n h o m o c o n j ug a t i o n e f f e c t o f d o n o r -a c c e p t o r t r i p t yc e n e s [J ].J o u r n a lo ft h e A m e r i c a n C h e m i c a lS o c i e t y,2015,137(37):11908-11911.[6] Z H A N GJ ,D I N G D X ,W E IY ,e ta l .M u l t i p h o s ph i n e -o x i d eh o s t sf o ru l t r a l o w -v o l t a g e -d r i v e nt r u e -b l u et h e r m a l l ya c t i v a t e d d e l a ye df l u o r e s c e n c e d i o d e s w i t h e x t e r n a l q u a n t u me f f i c i e n c y b e y o n d 20%[J ].A d v a n c e dM a t e r i a l s ,2016,28(3):479-485.[7] O B O L D AA ,P E N GQ M ,H ECY ,e t a l .T r i p l e t -po l a r o n -i n t e r a c t i o n -i n d u c e d u p c o n v e r s i o n f r o mt r i p l e t t o s i n g l e t :a p o s s i b l e w a y t o o b t a i n h i g h l y ef f i c i e n t O L E D s [J ].A d v a n c e dM a t e r i a l s ,2016,28(23):4740-4746.[8] L I U W ,C H E NJX ,Z H E N GCJ ,e t a l .N o v e l s t r a t e g yt o d e v e l o p e x c i p l e x e m i t t e r s f o r h i g h -p e r f o r m a n c e O L E D s b ye m p l o y i n g t h e r m a l l y a c t i v a t e d d e l a y e df l u o r e s c e n c e m a t e r i a l s [J ].A d v a n c e d F u n c t i o n a l M a t e r i a l s ,2016,26(12):2036.[9] D A T AP ,P A N D E RP ,O K A Z A K IM ,e t a l .D i b e n z o [a ,j]p h e n a z i n e -c o r e d d o n o r -a c c e p t o r -d o n o r c o m po u n d s a s g r e e n -t o -r e d /N I Rt h e r m a l l y a c t i v a t e d d e l a ye df l u o r e s c e n c e o rg a n i c l i gh t e mi t t e r s [J ].A n ge w a n d t e C h e m i e I n t e r n a t i o n a l E d i t i o n ,2016,55(19):5739-5744.[10] W O N G M Y ,Z Y S M A N -C O L M A N E .P u r e l y o r ga n i c t h e r m a l l y a c t i v a t e dd e l a ye df l u o r e s c e n c e m a t e r i a l sf o r o rg a n i c l i gh t -e mi t t i n g di o d e s [J ].A d v a n c e d M a t e r i a l s ,2017,29(22):1605444.[11] E T H E R I N G T O N M K ,F R A N C H E L L OF ,G I B S O NJ,e t a l .R e g i o -a n dc o n f o r m a t i o n a l i s o m e r i z a t i o nc r i t i c a l t o d e s i g n o f e f f i c i e n t t h e r m a l l y -a c t i v a t e dd e l a ye df l u o r e s c e n c e e m i t t e r s [J ].N a t u r e C o m m u n i c a t i o n s ,2017,8(1):1-11.[12] Z H A N GDD ,Q I A OJ ,Z H A N GD Q ,e t a l .U l t r a h i gh -e f f i c i e n c yg r e e nP H O L E D sw i t hav o l t a g eu n d e r3V a n da p o w e re f f i c i e n c y o fn e a r l y 110l m ㊃W -1a t l u m i n a n c e o f 10000c d ㊃m -2[J ].A d v a n c e d M a t e r i a l s,2017,29(40):1702847.[13] L I NTA ,C H A T T E R J E ET ,T S A IW L ,e t a l .S k y-b l u e o r g a n i c l i g h t e m i t t i n g d i o d ew i t h 37%e x t e r n a l qu a n t u m e f f i c i e n c y u s i n g t h e r m a l l y a c t i v a t e dd e l a ye df l u o r e s c e n c e f r o m s p i r o a c r i d i n e -t r i a z i n e h y b r i d [J ].A d v a n c e d M a t e r i a l s ,2016,28(32):6976-6983.[14] A H ND H ,K I M S W ,L E E H ,e ta l .H i g h l y ef f i c i e n t b l u et h e r m a l l y a c t i v a t e dd e l a y e df l u o r e s c e n c ee m i t t e r s b a s e do ns y m m e t r i c a la n dr ig i do x y g e n -b r i d ge db o r o n a c c e pt o r s [J ].N a t u r e P h o t o n i c s ,2019,13(8):540-546.[15] K O N D OY ,Y O S H I U R AK ,K I T E R AS ,e t a l .N a r r o w b a n dd e e p -b l u e o r g a n i c l i g h t -e m i t t i n g d i o d e f e a t u r i n g an o r ga n ob o r o n -b a s e d e m i t t e r [J ].N a t u r eP h o t o n ic s ,2019,13(10):678-682.[16] W UTL ,H U A N GMJ ,L I NCC ,e t a l .D i b o r o n c o m po u n d -b a s e do r g a n i c l i g h t -e m i t t i n g d i o d e sw i t hh i g he f f i c i e n c ya n dr e d u c e de f f i c i e n c y ro l l -o f f [J ].N a t u r e P h o t o n i c s ,2018,12(4):235-240.[17] E N G L M A N R ,J O R T N E RJ .T h ee n e r g yg a p la wf o r r a d i a t i o n l e s s t r a n s i t i o n s i n l a r gem o l e c u l e s [J ].M o l e c u l a r P h ys i c s ,1970,18(2):145-164.㊃897㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第5期沈 钰等:热活化延迟荧光分子取代基位置对发光性质影响的理论研究h t t p :ʊjx m u .x m u .e d u .c n [18] C A S P A RJV ,K O B E R E M ,S U L L I V A N BP ,e ta l .A p p l i c a t i o n o f t h e e n e r g y g a p l a w t o t h e d e c a y o f c h a r g e -t r a n s f e re x c i t e d s t a t e s [J ].J o u r n a lo ft h e A m e r i c a nC h e m i c a l S o c i e t y ,1982,104(2):630-632.[19] C U MM I N G SSD ,E I S E N B E R GR .T u n i n g th e e x c i t e d -s t a t e p r o p e r t i e s o f p l a t i n u m (Ⅱ)d i i m i n e d i t h i o l a t e c o m pl e x e s [J ].J o u r n a l o f t h e A m e r i c a n C h e m i c a l S o c i e t y,1996,118(8):1949-1960.[20] W I L S O NJ S ,C H A W D H U R Y N ,A L -M A N D H A R Y M R ,e ta l .T h ee n e r g yg a p l a wf o rt r i pl e ts t a t e si nP t -c o n t a i n i n g c o n j u g a t e d p o l ym e r s a n d m o n o m e r s [J ].J o u r n a lo ft h e A m e r i c a n C h e m i c a lS o c i e t y,2001,123(38):9412-9417.[21] Z H A N GQS ,L I J ,S H I Z U K ,e t a l .D e s i gno f e f f i c i e n t t h e r m a l l y a c t i v a t e dd e l a ye df l u o r e s c e n c e m a t e r i a l sf o r p u r e b l u e o rg a n i c l i gh t e mi t t i n g d i o d e s [J ].J o u r n a l o f t h e A m e r i c a nC h e m i c a l S o c i e t y,2012,134(36):14706-14709.[22] J A N K U SV ,D A T A P ,G R A V E S D ,e t a l .H i g h l y ef f i c i e n t T A D FO L E D s :h o w t h e e m i t t e r -h o s t i n t e r a c t i o n c o n t r o l sb o t h t h e e xc i t ed s t a te s p e c i e s a n d e l e c t r i c a l p r o pe r t i e s of t h e d e v i c e s t o a c h i e v e n e a r 100%t r i p l e t h a r v e s t i ng an d h i g h e f f i c i e n c y [J ].A d v a n c e d F u n c t i o n a l M a t e r i a l s ,2014,24(39):6178-6186.[23] Z H A N G QS ,L IB ,H U A N GSP ,e t a l .E f f i c i e n t b l u eo r g a n i c l i g h t -e m i t t i n g d i o d e s e m p l o y i n g t h e r m a l l ya c t i v a t e dd e l a ye df l u o r e s c e n c e [J ].N a t u r e P h o t o n i c s ,2014,8(4):326-332.[24] Z H A N G QS ,K U W A B A R A H ,P O T S C A V A G E WJ,J r ,e ta l .A n t h r a q u i n o n e -b a s e di n t r a m o l e c u l a rc h a r ge -t r a n sf e rc o m p o u n d s :c o m p u t a t i o n a l m o l e c u l a r d e s i gn ,t h e r m a l l y a c t i v a t e d d e l a y e d f l u o r e s c e n c e ,a n d h i g h l y e f f i c i e n tr e d e l e c t r o l u m i n e s c e n c e [J ].J o u r n a lo ft h eA m e r i c a n C h e m i c a l S o c i e t y ,2014,136(52):18070-18081.[25] C H E NJX ,T A O W W ,C H E N W C ,e t a l .R e d /n e a r -i n f r a r e d t h e r m a l l y a c t i v a t e d d e l a y e d f l u o r e s c e n c eO L E D s w i t h n e a r 100%i n t e r n a l q u a n t u m e f f i c i e n c y [J ].A n ge w a n d t e C h e m i e I n t e r n a t i o n a l E d i t i o n ,2019,58(41):14660-14665.[26] Z H A N GYL ,R A N Q ,W A N G Q ,e t a l .H i g h -e f f i c i e n c yr e d o r g a n i c l i g h t -e m i t t i n g d i o d e sw i t he x t e r n a l q u a n t u m e f f i c i e n c y c l o s et o 30%b a s e d o n a n o v e lt h e r m a l l ya c t i v a t e dd e l a ye df l u o r e s c e n c e e m i t t e r [J ].A d v a n c e d M a t e r i a l s ,2019,31(42):e 1902368.[27] Y A N GT ,C H E N GZ ,L I ZQ ,e t a l .I m p r o v i n g t h e e f f i c i e n c yo f r e dt h e r m a l l y a c t i v a t e dd e l a y e df l u o r e s c e n c eo r ga n i c l i g h t -e m i t t i n g d i o d eb y r a t i o n a l i s o m e r e n g i n e e r i n g [J ].A d v a n c e dF u n c t i o n a lM a t e r i a l s ,2020,30(34):2002681.[28] Z H A OY ,T R U H L A R D G .T h e M 06s u i t eo fd e n s i t yf u n c t i o n a l sf o r m a i ng r o u p th e r m o c h e mi s t r y,t h e r m o -c h e m i c a l k i n e t i c s ,n o n c o v a l e n t i n t e r a c t i o n s ,e x c i t e ds t a t e s ,a n d t r a n s i t i o n e l e m e n t s :t w on e wf u n c t i o n a l s a n d s y s t e m a t i c t e s t i n g of f o u rM 06-c l a s s f u n c t i o n a l s a n d12o t h e r f u n c t i o n a l s [J ].T h e o r e t i c a lC h e m i s t r y A c c o u n t s ,2008,120(1):215-241.[29] P A R R R G .D e n s i t y f u n c t i o n a lt h e o r y ofa t o m sa n d m o l e c u l e s [M ]ʊH o r i z o n s o f q u a n t u m c h e m i s t r y .D o r d r e c h t :S p r i n g e r ,1980:5-15.[30] R U N G EE ,G R O S S E K U .D e n s i t y -f u n c t i o n a l t h e o r yf o r t i m e -d e p e n d e n t s y s t e m s [J ].P h ys i c a l R e v i e w L e t t e r s ,1984,52(12):997-1000.[31] F R I S C H MJ ,T R U C K SG W ,S C H L E G E L H B ,e t a l .G a u s s i a n 16r e v i s i o nC .01,2016[C P ].W a l l i n g f o r dC T :G a u s s i a n I n c .,2016.[32] N I UYL ,P E N GQ ,D E N GCM ,e t a l .T h e o r y of e x c i t e d s t a t e d e c a y sa n do p t i c a l s p e c t r a :a p p l i c a t i o nt o p o l y a t o m i c m o l e c u l e s [J ].T h eJ o u r n a lo fP h y s i c a lC h e m i s t r y A ,2010,114(30):7817-7831.[33] S H U A IZ ,P E N G Q ,N I U Y .M O M A Pr e v i s i o n2020A(2.2.0)[C P ].B e i j i n g :T s i n g h u aU n i v e r s i t y,2014.[34] T EV E L D E G ,B I C K E L H A U P T F M ,B A E R E N D SEJ ,e t a l .C h e m i s t r y wi t h A D F [J ].J o u r n a l o f C o m p u t a t i o n a l C h e m i s t r y,2001,22(9):931-967.[35] L UT ,C H E NFW .M u l t i w f n :am u l t i f u n c t i o n a l w a v e f u n c t i o na n a l y z e r [J ].J o u r n a l o f C o m p u t a t i o n a l C h e m i s t r y ,2012,33(5):580-592.[36] C H U N GL W ,S A M E E R A W MC ,R A M O Z Z I R ,e t a l .T h eO N I O M m e t h o da n d i t sa p p l i c a t i o n s [J ].C h e m i c a l R e v i e w s ,2015,115(12):5678-5796.[37] V R E V E NT ,B Y U NKS ,K O M ÁR O M I I ,e t a l .C o m b i n i n gqu a n t u m m e c h a n i c s m e t h o d sw i t h m o l e c u l a rm e c h a n i c s m e t h o d s i nO N I O M [J ].J o u r n a l o f C h e m i c a l T h e o r y an d C o m pu t a t i o n ,2006,2(3):815-826.[38] R A P P ÉA K ,C A S E W I T CJ ,C O L W E L L K S ,e ta l .U F F ,af u l l p e r i o d i ct a b l ef o r c ef i e l d f o r m o l e c u l a rm e c h a n i c s a n d m o l e c u l a r d yn a m i c s s i m u l a t i o n s [J ].J o u r n a lo ft h e A m e r i c a n C h e m i c a lS o c i e t y ,1992,114(25):10024-10035.[39] K A S H A M.C h a r a c t e r i z a t i o no f e l e c t r o n i c t r a n s i t i o n s i nc o m p l e x m o l e c u l e s [J ].D i s c u s s i o n s o ft h e F a r ad a yS o c i e t y,1950,9:14-19.[40] Q I A N E A ,W I X T R O M A I ,A X T E L L J C ,e ta l .A t o m i c a l l y p r e c i s e o r ga n o m i m e t i c c l u s t e r n a n o m o l e c u l e s a s s e mb l e dv i a p e r f l u o r o a r y l -t h i o lS N A rc h e m i s t r y [J ].N a t u r e C h e m i s t r y ,2017,9(4):333-340.[41] P E N GZX ,W A N GZ B ,H U A N GZW ,e t a l .E x pr e s s i o n o f ㊃997㊃Copyright ©博看网. 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优青 申请条件 光学方向 文章
高栯学优青计划光学方向申请条件分析一、优青计划概述优青计划，全称国家自然科学基金优秀青年科学基金项目，是国家自然科学基金委员会设立的旨在资助优秀青年科学研究人员开展科学研究的重要项目。
该计划旨在提供资金支持和科研评台，培养造就一批在国际上有重要影响和竞争力的青年科学家。
对于许多年轻的光学科学研究者而言，能够获得优青计划的支持将意味着事业上的一大飞跃，因此申请者需要对申请条件有清楚的了解，以便更好地准备申请材料。
二、光学方向的特殊性光学作为一门古老而又现代的科学，一直以来都备受关注。
随着光学技术的迅速发展，光学在通信、医疗、材料、生命科学等领域的应用日益广泛。
国家对光学领域的科研力量的培养十分重视，各种科研项目也针对光学领域做出了特殊的安排。
对于申请优青计划的光学研究者而言，了解光学方向的特殊性，有助于更好地把握申请条件，提升申请成功的机会。
三、优青计划光学方向的申请条件1. 芳龄条件优青计划要求申请者须芳龄在35周岁以下，这意味着申请者需要在35周岁之前完成博士学业，并已在专业领域取得一定的研究成果。
对于光学研究者而言，需特别注意芳龄条件，提前计划自己的科研生涯规划，以保证在适当的时间内完成博士学业，争取更多的申请机会。
2. 学术背景条件申请者需具有国际同行所公认的扎实的学术基础和一定数量的高水平研究成果，其中在光学领域顶级期刊或国际领先学术会议上发表的论文成果尤为重要。
还需有较好的学术背景和学术素质，如在某一学术领域中具有一定的学术地位和学术声誉，具有一定的学术影响力。
光学研究者需要注重学术论文的发表和学术社交，积极参与国际学术交流，提高学术地位和影响力。
3. 研究计划条件申请者需提出研究计划，这一计划应当具有创新性、前瞻性和科研价值，并且符合国家自然科学基金“面上项目”的立项要求。
对于光学研究者而言，研究计划应当结合光学领域的前沿和热点问题，有利于推动国内光学领域的发展。
提高研究计划的科研价值和可操作性，是申请者需要努力的方向。
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科研热词 薄膜 光致发光 电子温度 高速沉积 非线性光学 钛镍 重金属 连续萃取法 辉光等离子体 表征 荧光光谱 荧光 自由基 脉冲电晕等离子体 聚(2-甲氧基-5-丁氧基)对苯乙炔 纳米粒子 纳米多孔二氧化硅 纳米复合材料 等离子体鞘层附近区域 等离子体发射光谱 电子密度 甲烷 海水养殖 浓度猝灭 沉积物 氮化镓 氧化铕 核/壳结构 掺杂激光玻璃 控制 成分 感应耦合等离子体 微晶硅薄膜 形状记忆合金 形态分析 吸收截面 吸收光谱 发射截面 发射光谱 发光二极管 光谱分析 光致荧光光谱 光发射谱 zns:mn/cds zno yb3+ x射线衍射 silar法 bbot 5-双(5-叔丁基-1 3-苯并噁唑-2-基)噻酚 2
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
电沉积 电感耦合等离子体原子发射光谱 电弧放电 电子能量 电子碰撞 电子平均能量 电子回旋共振.射频双等离子体 甲烷 生长机制 生物光子学 猝灭 狭缝微放电等离子体 牙瓷料 牙修复磨损 牙修复体 煤 激子 激发 激光诱导等离子体 溶胶-凝胶法 溶出 活性粒子 氨化 氧化锌 氧化锆 氧化硅薄膜 气体温度 核黄素 有机发光二极管 旋转电极 探测 振动温度 微米钉 微等离子体射流 强度参量ω λ 弧光放电 平行因子分析 工艺学,牙科 射频偏压 射流等离子体 室温荧光 太湖 多焦点多光子显微 多声子弛豫 多光子激发 受激发射 发光特性 发光动力学 反常辉光放电 双频电容耦合放电 单壁碳纳米管 半导体材料 半导体 化学气相沉积
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143
助熔剂效应 分子转动温度 分子振动温度 冷等离子体炬 六亚甲基四胺 光谱分析 光谱 光致电子转移 光学发射谱 传输 介质阻挡放电 中红外发光 不可约表示 三维荧光光谱 zno纳米晶 y_2o_3 vapor-solid(vs)生长 tm~(3+)掺杂 tm~(3+)/yb~(3+)共掺gdf_3 sn掺杂 si衬底 raman光谱 pvp胶粘剂 li+共掺杂 judd-ofelt理论 iccd gdtao4∶eu3+ gd_2o_3 gan纳米结构 gan eu厚膜 eu~(3+) er3+∶yvo4 dna纳米传感器 cdom c2f6、c4f8等离子体 "之"字形纳米结构
科研热词 推荐指数 发射光谱 6 电子密度 3 溅射 3 转动温度 2 等离子体发射光谱 2 电子温度 2 大气压等离子体 2 单晶 2 光致发光 2 光学特性 2 zno 2 stark展宽 2 魔幻尺寸纳米簇 1 静电纺丝 1 长余辉发光 1 钴 1 钯催化 1 金雕石薄膜 1 量子点 1 重金属元素 1 辉光放电 1 载流子俘获 1 超快光谱 1 表面改性 1 荧光猝灭 1 荧光显微 1 荧光基团 1 荧光共振能量转移 1 荧光光谱 1 自由激子 1 脉冲激光烧蚀 1 能量传递 1 能级分裂 1 聚对苯乙烯 1 聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔 1 纳米结构 1 纳米线 1 纳米纤维 1 纳米棒 1 纳米复合材料 1 紫外上转换发射 1 粒子数浓度 1 等离子体放电 1 等离子体在线诊断 1 穿心莲 1 磷光 1 碘离子 1 硼掺杂金刚石 1 硫系玻璃 1 硝酸锌溶液 1 瞬态光谱 1 白光 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
科研热词 推荐指数 发射光谱 2 霍尔效应 1 金刚石 1 蒙特卡罗模拟 1 脉冲激光沉积法 1 细长金属管 1 紫外脉冲激光极化 1 硫化锗–硫化稼–硫化镉非晶薄膜1 直流辉光放电 1 电子激发温度 1 电子助进化学气相沉积 1 猝灭 1 潘宁效应 1 分子振动温度 1 光致发光 1 介质阻挡放电 1 二阶非线性光学效应 1 p型gan 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
推荐指数 3 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104