在电子电工和精密光学领域,如何从复杂的光信号中精准提取所需信息,一直是工程师和技术人员面临的核心挑战。无论是工业检测中的精密成像,还是光纤通信系统的信号保真,亦或是激光加工中的能量控制,一个看似微小却至关重要的光纤元件——光学滤光镜,都扮演着不可或缺的角色。它的选择与应用直接关系到整个光电系统的性能、稳定性与精度。然而,面对市场上琳琅满目的滤光镜类型,许多从
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混合小尺寸与大尺寸上转换纳米晶体的电致变色开关器件
电致变色材料 上转换纳米晶体 热敏性 透明导电电极材料 银纳米线
智能、便携、柔性与透明集成电子及光电子技术的迅猛发展,目前已成为纳米科学与纳米技术的重要驱动力之一。一种极具前景的方案是将透明导电电极材料(如银纳米线AgNWs)与上转换纳米粒子(UCNPs)相结合。本研究开发了基于聚甲基丙烯酸甲酯与银纳米线复合透明纳米薄膜、并覆盖不同尺寸及组分UCNPs的电致变色器件。通过结合银纳米线网络中热耗散的电控特性与UCNPs的尺寸依赖性热学性质,制备出可覆盖色度图广泛区域的可调谐电致变色透明器件。作为示例,研究展示了混合大尺寸(>70 nm)β-NaYF4:Yb,Ln与小尺寸(<15 nm)NaGdF4:Yb,Ln@NaYF4核壳结构UCNPs(Ln = Tm, Er, Ce/Ho)的器件,既可通过Er3+ 2H11/2和4S3/2 → 4I15/2发射谱线强度比监测粒子的温度依赖性发光,又能外控银纳米线网络的电流流动。此外,通过定义包含大小尺寸UCNPs跃迁强度比的新热计量参数,获得了5.88% K?1(339 K时)的相对热灵敏度,较现有报道值提升六倍。
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金纳米星辅助的上转换纳米复合材料热等离子体无掩模光刻技术
光热纳米颗粒 金纳米星 光学测温法 热等离子体学 无掩模光刻 上转换纳米颗粒
等离子体纳米颗粒的光热效应可用于局部改性温度敏感材料。聚乳酸(PLA)是一种玻璃化转变温度约60℃的热塑性生物降解聚合物,已广泛应用于3D打印原料。本研究将其拓展用于制备薄层PLA薄膜——当覆盖金纳米星(AuNSs)时可实现微观尺度改性。在976 nm聚焦激光激发AuNSs表面等离子体共振时产生的热耗散可使局部温度升高超过100℃。当温度超过基底PLA层的玻璃化转变温度时,AuNSs会附着于聚合物表面。随后通过丙酮浴溶解未曝光区域,可实现微米级精度的刻蚀过程控制。此外,嵌入PLA层的Er3?掺杂上转换纳米颗粒可作为光学纳米温度计探测局部温度,同时实现激光光斑的可视化。我们开发了数控系统驱动激光写入光束并转移二维图案,从而开创了热等离子体无掩模光刻技术。该方法及材料适用于PLA涂覆的刚性和柔性基底,已成功应用于制备表面增强拉曼光谱图案化基底,以及用于防伪技术的发光光学编码。
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纳米材料与技术实验方案
1. 实验设计与方法选择:基于聚甲基丙烯酸甲酯透明纳米复合薄膜与银纳米线的研究,其表面覆盖不同尺寸和组成的上转换纳米粒子以开发电致变色器件。 2. 样本选择与数据来源:采用大尺寸(>70 nm)β-NaYF4:Yb,Ln和小尺寸(<15 nm)NaGdF4:Yb,Ln@NaYF4核壳结构上转换纳米粒子(Ln = Tm, Er, Ce/Ho)。 3. 实验设备与材料清单:FEI Quanta 650场发射扫描电镜、JEM 2100透射电镜、QEPro光谱仪、BL976-PAG900光纤光栅稳频激光器。 4. 实验步骤与操作流程:通过旋涂法制备器件,利用电子显微镜和光学显微镜进行表征,在控温条件下测量上转换发射光谱。 5. 数据分析方法:通过发射光谱分析确定温度依赖性发射特性及热敏性能。
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高分子材料与工程实验方案
1. 实验设计与方法选择:本研究利用金纳米壳(AuNSs)的光热特性对聚乳酸(PLA)薄膜进行局部改性。聚焦近红外激光(976 nm)激发AuNSs的等离子体共振效应产生热量,从而实现PLA薄膜改性。 2. 样品选择与数据来源:制备薄层PLA薄膜并覆盖AuNSs,将掺杂铒离子(Er3?)的上转换纳米颗粒(UCNPs)嵌入PLA层用于温度探测。 3. 实验设备与材料清单:固态近红外激光器、PLA薄膜、AuNSs、UCNPs及自制用于激光直写的数控(CNC)系统。 4. 实验步骤与操作流程:聚焦激光直写光束在样品上转移二维图案,未曝光材料用丙酮溶解后,样品经乙醇清洗。 5. 数据分析方法:通过UCNPs的发光信号探测局部温度,改性薄膜形貌采用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征。
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高功率脉冲激光二极管
半导体激光器
Laser Components
峰值辐射强度波长范围: 895-915nm 光谱带宽(50%强度点): 5.5nm 波长温度系数: 0.28nm/°C
高功率脉冲激光二极管,采用多结设计,提供高达335瓦的功率输出,具有高效能和高可靠性,适用于多种应用场景。
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红光激光二极管
半导体激光器
Arima Lasers
光输出功率: 22mW LD反向电压: 2V PD反向电压: 30V
ADL-66201TL是一款红光激光二极管,典型发射波长为658nm,额定输出功率为20mW,具有单横模发射特性,最高工作温度为60°C。该产品采用5.6mm TO-Can封装,并集成了PD,是许多工业应用中的高效辐射光源。
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高速扫描激光器
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主扫描速率: 50或100±0.1kHz 最大光输出功率: ≤40mW 中心波长λc: 1280-1340nm
HSL-20是一款基于MEMS的高速扫描激光器,结合了高速度操作和长相干长度,适用于SS-OCT成像的集成光源。该激光器提供高达100kHz的扫描速率,并可根据系统需求配置启动触发和k-clock。
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R2 + 50 W脉冲光纤激光器
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平均功率: 50W 质心波长: 1064±3nm 可调重复频率范围: 50-2000kHz
R2+ 50W脉冲光纤激光器是一款高性能的MOPA激光器,具有宽频率调制、高峰值功率和优异的光束质量,适用于多种材料加工和工业应用。
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NL2327-B nm DFB激光器
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存储温度: -40~50 外壳工作温度: -20~50 热电冷却器电流: 2.3
Norcada公司提供的2327 nm DFB激光器,型号为NL2327-B,具有高稳定性和高性能,适用于多种光电应用场景。
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