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oe1(光电查) - 科学论文

16 条数据
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  • 优化多孔硅布拉格反射器以实现窄光谱共振

    摘要： 在多孔硅基光子结构中实现尖锐的光谱共振，对于提高化学和生物化学应用中基于折射率传感的精度具有重要实际意义。我们证明，通过补偿蚀刻条件中与深度相关的异质性，能够将布拉格反射器中的孔隙率调制降低至1%以下，并在可见光谱范围内实现7纳米的吸收受限光谱宽度。与具有更宽光谱特征的反射器相比，这种窄带布拉格反射器为实时监测折射率变化提供了显著改进的传感能力。

    关键词： 光学传感、多孔硅、布拉格反射器、窄光谱共振、基于折射率的传感

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 基于表面应力双折射折射率敏感干涉光谱的聚合物包覆直光纤微锥蒸汽传感

    摘要： 光学微光纤锥为水相和气相环境中的传感提供了优势平台。我们通过实验研究了涂覆有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的光纤锥的光子传输特性，这种聚合物材料在光学应用中广泛使用。我们展示了一种耐用且简单的湿度传感方法：将锥形微光纤附着于涂覆活性聚合物层的硅（Si）基底上。我们建立了一个模型来描述负载应力对双折射的影响——这种效应会导致传输光谱中出现干涉现象，该现象强烈依赖于涂层厚度，并会随着涂层的缓慢均匀去除而消失。该传感方法基于对近红外范围内光纤锥传输光谱中干涉图样的表征。该器件在潮湿环境中表现出持续的检测能力，并对校准分析物呈现线性响应后趋于饱和。针对每种目标分析物，我们定义了主成分，并在主成分空间中观察到独特的校准图谱区域，从而证明了采用聚合物包覆微光纤锥进行蒸汽检测的可行性。

    关键词： 微结构光纤、光学谐振器、光学传感

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 二氧化硅双环微腔中的受限回音壁模式用于光学传感与捕获

    摘要： 我们提出并理论研究了一种二氧化硅双环微腔，该结构通过纳米级低折射率间隙（如空气隙）耦合两个环-环微腔，从而将回音壁模式（WGM）限制在超小空间内。得益于"狭缝"效应的强场局域特性，间隙中对称WGM的功率增强实现了4.8微米3的超小模体积——远小于传统环状微腔数百立方微米的模体积。这种受限模式相比传统光子器件具有显著优势，尤其适用于传感和光学捕获领域：作为折射仪应用时，在1000纳米波段可获得高达468纳米/折射率单位（nm/RIU）的高灵敏度；在光学捕获应用中，双环微腔能使受限WGM产生显著场增强，对半径5纳米的单个纳米颗粒产生的梯度力可达22皮牛/瓦。这项关于二氧化硅双环微腔的研究为高效实现光学传感与捕获等光子应用提供了重要参考。

    关键词： 光学传感、折射仪、二氧化硅双环微腔、梯度力、光捕获、回音壁模式

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 单实心核扁平光纤等离子体折射率传感器分析

    摘要： 本文提出了一种基于表面等离子体共振（SPR）的单实心芯扁平光纤（SSCFF）折射率传感器，并采用有限元法（FEM）进行数值分析。该扁平光纤由五个圆形孔单列阵列构成，其中中央孔采用掺锗二氧化硅形成纤芯，其余孔隙对称分布于实心纤芯两侧并填充空气。光纤上表面涂覆有薄层贵金属金等离子体层，并由活性二氧化钛层?；?，待测分析物位于这些?；げ闵戏?。通过波长询问技术研究了纤芯导模与表面等离子体模的耦合特性及折射率测量性能。数值分析表明，该传感器能以良好线性响应检测折射率1.49至1.54的高折射率分析物。研究还揭示了表面等离子体共振波长与分析物折射率的依赖关系，测得最大波长灵敏度为4782 nm/RIU，分辨率高达2.09×10?? RIU。通过详细分析不同结构参数对损耗谱的影响，实现了SSCFF结构的优化。与传统光子晶体光纤相比，该SSCFF结构无制备复杂性，是开发便携式设备及高折射率分析物传感器（特别是化学和蛋白质传感器）的理想选择。

    关键词： 光子晶体光纤、表面等离子体、光学传感、有限元法、折射率传感器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于环金属化铱(III)配合物的分子氧光学传感中分子结构对碰撞半径的影响

    摘要： 基于Ir(ppy)3合成了三种三苯胺(TPA)取代的环金属化Ir(III)配合物IrA1、IrA2和IrA3，并将其作为磷光探针用于分子氧监测。在四氢呋喃(THF)中，所有Ir(III)配合物的磷光强度随氧浓度增加而逐渐猝灭。2-苯基吡啶间位上TPA取代基数量的增加(IrA1-IrA3)逐步提升了环金属化Ir(III)配合物的氧敏感性。IrA3在THF中表现出最高的氧敏感性，其KappSV值为204.8 bar?1，检测限(LOD)为0.27 mbar?；贒emas模型和氧猝灭发光体系的基本表达式，研究了分子结构与所有Ir(III)配合物碰撞半径(s)的关系，其碰撞半径比分别为sIrA1/sIr(ppy)3 = 1.27 ± 0.05、sIrA2/sIr(ppy)3 = 1.72 ± 0.10和sIrA3/sIr(ppy)3 = 2.13 ± 0.07。TPA取代基的引入与增加能显著增大环金属化Ir(III)配合物的碰撞半径，从而产生潜在的氧敏感性。而TPA取代基引入导致的碰撞半径增量效应，最终赋予IrA3卓越的氧敏感性。该研究首次揭示了发光体分子结构与光学传感氧敏感性之间的证据关联。

    关键词： 光学传感、碰撞半径、分子氧、三苯胺取代基、环金属化铱(III)配合物

    更新于2025-09-22 17:02:01

  • 喷雾热解法制备的ZnO纳米颗粒的光学传感特性

    摘要： 我们研究了喷雾热解法制备的ZnO纳米颗粒的光学传感特性。为探究其光学传感性能，我们将肽段孵育在ZnO纳米颗粒上。与ZnO薄膜或玻璃板上的肽段相比，ZnO纳米颗粒上的肽段表现出更高的光致发光（PL）峰强度。这种PL增强现象归因于ZnO纳米颗粒的光学限域效应。低温光谱显示出强烈的激子发射峰及多个边带，这些边带源自束缚激子及其纵向光学声子边带。强烈的激子发射被认为是由纳米颗粒几何结构导致的光学限域、热退火减少缺陷发射以及低温下降低非辐射弛豫的协同效应所致。

    关键词： 激子、氧化锌纳米颗粒、光致发光、肽、光学传感

    更新于2025-09-23 12:55:54

  • 发光稀土金属有机框架与罗丹明掺杂物的组合及其用于苦味酸检测的双传感通道

    摘要： 本文报道了一种用于苦味酸（PA）光学识别的杂化结构。该染料-金属有机框架（MOF）结构命名为R6h@EuBTC，由基于稀土MOF的支撑基质和基于罗丹明染料的传感探针组成，其结构通过XRD、红外光谱、热分析和光物理分析得以确认。随着PA浓度增加，R6h@EuBTC中罗丹明在可见光区的吸收增强，呈现明显颜色变化，从而实现比色传感。同时，PA浓度升高会提升罗丹明发射组分强度，而轻微淬灭Eu发射组分，为比率荧光传感提供自校准信号。两个传感通道均表现出线性响应和良好选择性，检测限达3.9 μM。R6h@EuBTC对PA的传感机制包含两种过程：PA释放质子触发的罗丹明组分发光开启效应，以及PA电子转移过程导致的Eu组分发光关闭效应。该材料的创新性在于双传感通道设计及裸眼检测的实用性。

    关键词： 比率传感、光学传感、爆炸物检测、肉眼检测

    更新于2025-09-23 22:47:20

  • 基于二甲基锡(IV)-鞣花酸体系的分光光度法、荧光法和电化学选择性焦磷酸盐/ATP检测

    摘要： 在核苷三磷酸存在下对焦磷酸根阴离子（PPi）的检测可实现聚合酶链式反应的实时监测。为深入理解PPi/核苷三磷酸选择性识别的关键因素，本研究系统考察了二甲基锡(IV)-儿茶酚配合物的性能——该配合物能在三磷酸腺苷（ATP）共存时分别通过荧光或电化学方法单独检测PPi。二甲基锡(IV)能牢固结合PPi或ATP，并与水合钛铁试剂（4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸）形成稳定的1:1水溶液配合物。通过电位滴定和光谱滴定定量表征了所有组分的配位平衡。基于焦磷酸根阴离子能从配合物中释放游离钛铁试剂的特性，可通过荧光或电化学信号实现其检测；而ATP虽不置换钛铁试剂，但会因形成光学性质介于游离态与结合态钛铁试剂之间的三元Me2Sn(IV)-钛铁试剂-ATP复合物，在荧光检测中干扰PPi测定。电化学（方波伏安法）检测中，该三元ATP复合物呈现独立峰位且不与游离或结合态钛铁试剂峰重叠，从而实现PPi与ATP的同步检测。

    关键词： 光学传感、二甲基锡(IV)、焦磷酸盐、电化学传感、三磷酸腺苷选择性、没食子酸丙酯

    更新于2025-09-24 00:25:47

  • 一系列以芳香胺为核心、用于放大自发激光发射和发射开启传感的荧光发射体

    摘要： 本文设计了五种以芳香胺为核心结构的硼二吡咯甲烯染料，详细讨论了它们在不同溶剂中的分子结构与光物理性能。研究发现这五种染料在甲苯中具有高荧光特性，发射量子产率超过95%。随后分析了这些荧光染料在甲苯中的放大自发辐射（ASE）性能，其中四种染料展现出高效的优异ASE光谱（峰值约545 nm，半高宽约5 nm，ASE效率达9%），证实芳香胺核心结构有助于提升ASE性能。针对其中一种未出现ASE的染料，揭示其N-H基团的振动弛豫是导致ASE缺失的原因。但在乙腈溶剂中，该染料表现出对Hg(II)的有趣发光开启效应，并详细讨论了其传感性能与机理。研究发现该染料在比色传感和发光开启传感中均具有良好的线性响应与高选择性。

    关键词： ASE（放大自发辐射）、发射开启、激光染料、光学传感

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 激光金属丝沉积过程控制的光学在线高度测量系统

    摘要： 我们提出了一种焊道在线高度测量系统及送丝速度反馈控制系统，用于实现高质量激光沉积。金属增材制造（尤其是激光金属丝沉积）在复杂形状制造与修复加工中具有显著优势。然而要获得优质沉积效果，必须将焊道与送丝之间的间隙控制在最佳范围内。传统方法需根据每次沉积形状精确调整多层沉积的Z轴步距。本文设计了一种集成于激光加工头内的在线高度测量系统，通过线截面法测量焊道高度。我们在成像系统中插入与线激光波长匹配的带通滤波器并优化线激光功率，从而降低了熔池强热辐射的影响。该系统可测量熔池前方4毫米处的焊道高度。通过与真实值对比验证，本系统在丝-激光金属沉积过程中可实现50微米精度的焊道高度测量。最终通过基于实测焊道高度的送丝速度控制，在无需调节Z轴步距的情况下，成功实现了50毫米高度圆柱体的多层沉积，且圆柱直径不受影响。

    关键词： 激光金属沉积、光切法、光学传感、高度测量、过程监测、增材制造

    更新于2025-09-12 10:27:22