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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2019
  • 2018
研究主题
  • 高通通量
  • 虾青素
  • 无标记
  • 单细胞分析
  • 微流控技术
  • 流式细胞术
  • 拉曼光谱
  • 湖泊红球藻
  • 相干反斯托克斯拉曼散射
  • K均值聚类
应用领域
  • 光电信息科学与工程
  • 精密仪器
  • 物理学
  • 光电信息材料与器件
机构单位
  • Shandong University
  • King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)
  • The University of Tokyo
  • Chinese Academy of Sciences
  • Zhejiang University
  • Ioffe Institute
  • Nagoya University
  • University of California, Irvine
  • National Technical University of Athens
  • National and Kapodistrian University of Athens
12 条数据
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  • 对行为中的幼年斑马鱼全脑神经元活动进行全光学成像与操控

    摘要： 全光学探测群体神经元活动是破译支持大脑功能的神经回路机制的一种有前景的方法。然而，目前这种探测仅限于局部脑区。在此，我们将模式化光刺激整合到光片显微镜中，实现了对头部固定行为幼斑马鱼神经元活动的全脑同步靶向光遗传学操控与监测。利用该系统，我们对广泛表达光谱分离的钙指示剂GCaMP6f（用于监测）和活性执行器ChrimsonR（用于操控）的斑马鱼幼体进行任意选定神经元（三维空间内小至约10-20个神经元区域）的光刺激，并观测下游神经回路激活与行为产生过程。该方法使我们能够解析神经回路在大脑功能与行为产生中的因果作用。

    更新于2025-11-25 10:30:42

  • 油样荧光高光谱成像及其在组分分析与厚度估算中的定量应用

    摘要： 对溢油事故进行快速响应与分析至关重要，但始终面临挑战。本研究开发了一套基于光栅-棱镜结构的紧凑型荧光高光谱系统，该系统能实现油类组分分析并对油膜厚度进行定量估算。该光谱仪波长范围为366-814纳米，光谱分辨率达1纳米。通过测定三种原油及其多种混合物的组分，验证了光谱系统方案的可行性。研究进一步发现油膜厚度与荧光高光谱强度呈线性关系，证实了利用荧光数据进行油膜厚度定量测量的可行性。该荧光高光谱成像系统不仅能实现油品识别、分布分析，还可检测油膜厚度，将其搭载于无人机等平台，在溢油事故应急中具有应用前景。

    关键词： K均值聚类、主成分分析、荧光高光谱成像、油类检测

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 高通量无标记分子指纹流式细胞术

    摘要： 流式细胞术是生物学中用于对大型异质群体内的单细胞进行计数和分析的不可或缺的工具。然而，它主要依赖荧光标记来区分细胞，因此存在几个根本性缺陷。在此，我们提出一种基于微流控芯片的高通量拉曼流式细胞仪，以无标记方式化学探测单个活细胞。该仪器采用快速扫描傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼散射光谱仪作为光学询问器，使我们能够以创纪录的高通量（约2000个事件/秒）获取每个单细胞在指纹区（400至1600 cm?1）的宽带分子振动光谱。作为传统流式细胞术无法实现的实用应用，我们展示了该方法在高通量无标记单细胞分析中的应用，用于分析莱茵衣藻的虾青素生产力和光合动力学。

    关键词： 高通通量、虾青素、无标记、单细胞分析、微流控技术、流式细胞术、拉曼光谱、湖泊红球藻、相干反斯托克斯拉曼散射

    更新于2025-09-22 23:43:18

  • 基于磁响应的AlGaAs纳米粒子中结构光增强二次谐波产生

    摘要： 我们利用结构光激发亚波长AlGaAs纳米粒子的二次谐波效应，这些纳米粒子同时支持电多极和磁多极米氏共振。泵浦光束的矢量结构能够选择性调控米氏共振模式，并控制非线性场的产生强度。实验上我们观测到圆偏振矢量光束在磁偶极共振附近产生的二次谐波增强现象，并通过数值分解基频与二次谐波场的米氏型多极矩，使观测结果与理论预测相吻合。

    更新于2025-09-23 11:33:59

  • 采用全无机CsPbBr3钙钛矿纳米晶体的高速色转换光电探测器用于紫外光通信

    摘要： 利用可见光至紫外（UV）波段超宽带谱的光无线通信（OWC）仍是缓解射频（RF）通信带宽饱和的关键研究领域。然而，高效紫外光电探测方法的缺失阻碍了紫外通信的发展。这一技术瓶颈主要源于现有硅基光电探测器（成本低廉且工艺成熟）对紫外光子吸收率低的问题。为突破这一技术壁垒，我们报道了一种混合硅基光电探测方案：将具有高光致发光量子产率（PLQY）和快速光致发光（PL）衰减时间的CsPbBr3钙钛矿纳米晶（NCs）作为紫外至可见光色彩转换层，用于高速日盲紫外通信。简易旋涂法制备的CsPbBr3钙钛矿纳米晶实现了高达~73%的PLQY和强紫外吸收特性。与商用硅基探测器相比，添加纳米晶层后日盲波段的响应度提升近三倍，外量子效率（EQE）提高约25%。此外，时间分辨光致发光测试显示在372nm紫外激发源下该层的衰减时间为4.5ns，证实了其作为快速色彩转换层的潜力。采用混合CsPbBr3-硅光电探测方案配合278nm紫外LED光源，最终实现了日盲通信中高达34Mbps的数据传输速率。这些发现证明了通过可调组成钙钛矿基荧光粉与低成本硅基探测器集成设计高速光接收器在紫外通信中的可行性。

    关键词： CsPbBr3钙钛矿纳米晶体，硅基光电探测器，紫外光探测，日盲紫外通信，光无线通信

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 采用g-C3N4可饱和吸收器和声光调制器的双调Q Tm:YAP激光器

    摘要： 二维（2D）石墨相氮化碳（g-C3N4）被制备为可饱和吸收体（SA），并测量了其非线性光学吸收特性。据我们所知，首次报道了采用g-C3N4与声光调制器（AOM）的激光二极管（LD）泵浦2μm掺铥铝酸钇（Tm:YAP）双调Q激光器。在吸收泵浦功率为5.34W时，该双调Q激光器获得了239ns的最小脉宽和1146W的最大峰值功率。与仅使用g-C3N4 SA或AOM的单调Q激光器相比，双损耗调制调Q激光器能产生更窄的脉宽和更高的峰值功率。最大脉宽压缩比达4.48，最高峰值功率增强因子为241。实验结果表明，二维g-C3N4 SA在2μm调Q激光器中具有应用潜力，而双调Q技术是压缩脉宽和提高峰值功率的有效方法。

    关键词： 脉宽，双Q开关，g-C3N4，峰值功率，2微米波段

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用激光诱导荧光技术对希腊雅典上空的生物气溶胶进行检测

    摘要： 当今生物气溶胶监测的挑战在于获取与人体健康相关的环境空气中生物颗粒物定性与定量组成的实时信息。2018年3月至5月期间在希腊雅典开展了一项试点研究，通过采用266纳米激发波长的激光诱导荧光激光雷达（LIF LiDAR）技术探测行星边界层（PBL）内的生物颗粒物，以确定高空（距监测点30-100米）主要成分对总荧光激光雷达信号的贡献。通过对常见花粉和真菌孢子荧光特征进行实验室表征，利用解卷积技术分解获取的LIF激光雷达信号，揭示了每种生物颗粒物的具体贡献。通过体积粒子采样器同步采样确定的生物气溶胶出现频率与浓度证实，检测到的荧光信号与真菌及花粉气溶胶浓度相关。本研究结果为将遥感技术应用于生物气溶胶的实时常规检测与定量分析展现出良好前景，这对过敏患者和医生具有重要意义。

    关键词： 荧光、生物气溶胶、激光雷达、激光、花粉、激光诱导荧光

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 工作状态下激光二极管内部光学损耗的测量

    摘要： 本文展示了一种测量高功率边发射半导体激光器内部光学损耗的实验技术。该技术通过将探测光束耦合进脉冲泵浦激光二极管的波导中实现，可在不同温度条件下、最高达30千安/平方厘米的泵浦电流水平下测量激光异质结构中的自由载流子吸收（FCA）。研究展示了两种波导掺杂水平和材料不同的激光异质结构测量结果：当泵浦电流增大时，两种异质结构的FCA均显著上升，对应内部光学损耗从阈值电流时的0.4-0.7厘米?1增至2-2.5厘米?1（65°C，27千安/平方厘米）。掺杂GaAs波导的激光异质结构其FCA电流依赖梯度较低，而未掺杂AlGaAs波导异质结构虽表现出更大的FCA增幅，但在高电流下具有更好的内部量子效率。结果表明该实验方法具有重要应用潜力。

    关键词： 内部光损耗、异质结构、自由载流子吸收、激光二极管、高功率激光器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 使用双模皮肤镜同时测量皮肤病变的血流和进行皮肤镜检查

    摘要： 皮肤镜通常用于对皮肤病变进行定性目视检查。虽然自动化图像处理技术和多种照明策略已被用于辅助分析病变结构，但对功能信息的稳健量化仍知之甚少。为填补这一知识空白，我们开发了一款紧凑型手持式皮肤镜，可在常规目视检查时实时测量皮肤血流。体外特性测试表明，即使以手持方式使用并在诊所照明和皮肤镜LED灯开启的条件下，该皮肤镜也能量化生理相关范围内的血流变化。在一项小型临床试点研究中，我们证明了该皮肤镜能够检测出两种不同类型病变之间的血流差异。

    关键词： 皮肤病变、激光散斑对比成像、功能信息、皮肤镜检查、血流测量

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 整个激子系列的光致发光特性

    摘要： 我们研究了Cu2O在跨越紫色带隙的3.05 eV光激发下的光致发光光谱。发现了以下三个特征：来自蓝色和紫色激子的光致发光；来自s、d和f态黄色激子的光致发光，以及量子数高达十的p态；与1s黄色激子非弹性碰撞相关的发射。第一个过程与辐射和非辐射衰减率的分离有关。第二个过程可能表明高里德伯黄色激子的辐射增强。最后一个过程验证了1s黄色仲激子向上转换到更高里德伯态，这是阻碍实现高密度仲激子气体向玻色-爱因斯坦凝聚转变的关键因素。

    关键词： 光致发光、里德伯态、激子、玻色-爱因斯坦凝聚、氧化亚铜

    更新于2025-09-10 09:29:36