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oe1(光电查) - 科学论文

6 条数据
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  • 采用碳掺杂、铒掺杂和钛掺杂光热光纤转换器的980纳米激光软组织切割效率

    摘要： 目的：近红外二极管激光用于接触式软组织手术时，因切割效率较低存在周围组织严重热损伤风险。为提高切割效率，需使用特殊转换器（转化激光为热能的装置）。本研究通过活体实验评估了配备标准碳基及新型铒/钛掺杂转换器的980nm二极管激光的温度动态变化与软组织切割效率。 材料与方法：采用980nm二极管激光对离体鸡大腿软组织进行处理，通过芯径400±5mm的石英光纤传输辐射。光纤末端安装碳/铒/钛掺杂转换器，集成红外传感器监测转换器温度。评估不同移动速度（1/3/6mm/s）和激光功率（0.3/1.0/4.0W）下各转换器的温度动态。使用NTBC染色评估软组织热损伤，测定激光创面凝固区与汽化区的宽深参数，计算不同转换器的切割效率。 结果：切割效率、附带损伤及转换器温度随转换器类型、激光功率及移动速度变化。钛掺杂转换器在4.0W功率/1mm/s速度时达到最高工作温度（1980±154℃）实现组织切割；碳掺杂转换器在1.0W功率/6mm/s速度时呈现最低工作温度（540±30℃）完成切割。钛掺杂转换器在4.0W/1mm/s时产生最大凝固深度（0.72±0.10mm），碳掺杂转换器在0.3W/3mm/s时凝固深度最?。?.11±0.02mm）。铒掺杂转换器在1.0W/1mm/s时切割效率最高（0.57mm3/W），碳掺杂转换器在4.0W/6mm/s时效率最低（0.02mm3/W）。 结论：三种转换器均适用于980nm二极管激光的软组织接触手术。铒/钛掺杂转换器比碳掺杂转换器耐热性更强且切割更有效，可提升临床操作的安全性、速度与便捷性。适用于普外科、整形外科、皮肤科、血管成形术、牙科、神经外科等领域。

    关键词： 软组织、凝血、手术、效率、红外传感器、二极管激光器、切割、转换器、光纤

    更新于2025-10-24 16:41:07

  • 专题：等离子体学与超材料的新视野

    摘要： 等离子体激元学与超材料是不断发展的领域，持续为控制电磁波产生新技术。从紫外到微波波段的光谱范围中，通过与多种材料、结构及波长的结合，在基础知识和实际应用方面均取得了诸多重要进展。除这些跨多个领域的显著进步外，该研究的许多内容还共享着相同的底层原理，因此预期将产生显著的协同效应。本期特刊介绍了等离子体激元学与超材料的最新进展，并探讨了各种应用，同时涵盖广泛主题以探索此类研究正在涌现的新前沿。

    关键词： 超表面、红外传感器、等离子体激元学、超材料、偏振控制

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 将二维材料耦合至弹性体波导

    摘要： 大气甲烷（CH4）是搭载于美国宇航局"水"卫星上的大气红外探测器（AIRS）的标准产品，由美国宇航局戈达德地球科学数据与信息服务中心（NASA/GES/DISC）生成；同时也是搭载于欧洲气象业务卫星A/B（METOP-A,-B）上的红外大气探测干涉仪（IASI）的产品，由美国国家海洋和大气管理局综合大型阵列数据管理系统生成。为评估这两种传感器观测甲烷时空分布的能力，本文将AIRS与IASI的甲烷产品与飞机测量数据进行了对比，并分析了热带与高北纬地区的相应时间序列。研究发现：AIRS的平均自由度比IASI小-0.049±0.152，在350-650 hPa峰值敏感高度层两者的差异（AIRS-IASI）约为2.8±17.2 ppb。两种传感器均能捕捉纬度梯度变化，但在高北纬地区存在较大离散性。它们对南亚季风期甲烷夏季增强现象以及西伯利亚季节循环（除寒冷季节差异相对较大外）的观测具有良好一致性。结果表明：AIRS和IASI能在多数时段和区域为中上层对流层的甲烷时空变化提供有价值信息，但需进一步提升数据质量以实现双传感器产品的统一。

    关键词： 气体、卫星、遥感、红外传感器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用多层感知器（MLP）实现反射式光学传感器在干扰条件下的距离估计传感器融合技术

    摘要： 距离测量方法众多，其中反射式光学传感器成本低廉但存在非线性响应、量程有限且易受红外或可见光辐射干扰等问题。为此，本研究提出一种多传感器融合模型，通过组合三种量程不同的反射式光学距离传感器、彩色可见光传感器(VIS)、紫外辐射传感器(UV)及近红外传感器(NIR)，并采用多层感知机(MLP)进行距离估算。融合不同距离传感器的目的是扩大整体量程范围并在特定区域实现冗余测量，而UV-VIS-NIR传感器的作用是补偿距离传感器所受辐射以校准测量值。基于获取的数据，评估了各类辐射对距离测量的影响。该量程范围的距离估算对机器人及自动化工业中的多种关联应用具有重要意义。研究通过调整多层感知机每层4至16个神经元、3至5个隐藏层的架构进行训练，最终筛选出多个融合传感器的MLP网络架构，在保持测量误差低于1%的条件下完成训练与优选。

    关键词： 传感器融合、距离估算、反射式光学传感器、红外传感器、多层感知机（MLP）

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 环保型Mg2Si基光电二极管用于短波红外传感

    摘要： 采用垂直布里奇曼法成功生长出N型Mg2Si单晶锭。室温霍尔效应测试显示：所生长晶体具有适中的霍尔迁移率（~446 cm2/Vs）、电阻率（~1.4 Ω·cm）和载流子浓度（~101? cm?3）。制备的Au/n-Mg2Si肖特基结与Au/Ag掺杂p型-Mg2Si/n型-Mg2Si/Ag pn结二极管的J-V特性曲线表明，相较于同类报道结器件，其展现出更优的二极管特性及更高整流比?；谌鹊缱臃⑸?TE)模型对自制二极管正向J-V特性的分析显示：该肖特基结与pn结Mg2Si二极管具有显著低于文献数据的串联电阻，证实采用油基金刚石对Mg2Si表面进行精密抛光可大幅改善与蒸发金属的接触质量，从而降低蒸发金属与Mg2Si晶圆间的界面电阻。此外，所制Mg2Si pn结光电二极管在0.95-1.8 μm波长范围内呈现清晰的光响应特性，在1.4 μm处获得最大零偏压光响应值14 mA/W，光子能量阈值约0.66 eV。这些结果表明该二极管在0.95-1.8 μm短波红外波段具有良好探测潜力。

    关键词： 电学性能、红外传感器、半导体硅化物、单晶生长

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 通过传感材料与结构设计提升CMOS-MEMS热电红外传感器性能

    摘要： 本研究提出了一种由热材料构成的微型热电红外传感器。实验结果表明，所提出的设计探测率比参考设计高出2-2.6倍。该红外吸收器设计采用伞状结构，通过柱锚固定于台积电0.18μm 1P6M标准CMOS工艺及自主开发的后CMOS MEMS工艺中（仅含嵌入式热电偶的蛇形结构红外传感器），结合换能吸收器与嵌入式热电偶的蛇形结构，采用嵌入式热电偶的蛇形悬挂结构。与参考设计相比，其塞贝克系数显著提高（56倍），且本研究通过增加热电偶结点数量实现这一效果。此外，伞状结构具有更大的红外吸收面积，并分别表征了含硅化物与不含硅化物的情况。无硅化物的多晶硅与蛇形结构相比，在200毫托压力下实现了更优的热流路径，冷热端温差大于参考设计。实验还显示，随着传感器面积减小，所提设计的响应度提升更为显著。

    关键词： 热电、塞贝克效应、热电堆、CMOS-MEMS、红外传感器

    更新于2025-09-09 09:28:46