掺杂纳米晶激光器的设计及特性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11574221
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    73.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2206.微纳光学与光子学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The doped nanocrystalline laser has wide application prospects in fields of information, biomedicine and industry, etc. Nowadays, the research of doped nanocrystalline laser is still in the initial germinating stage of innovation. Therefore, it is of great significance to carry out the research on the mechanisms of doped nanocrystalline lasing both in scientific research and application fields. The goal of this research proposal is to present special attention on the key factors which influence the performance of doped nanocrystalline laser. Based on the density functional theory and first principles approach, a study on the elheectronic structure and optical characteristic of ions doped in nanocrystals were carried out. The aggregate process of doped nanocrystalline’s growth is simulated by molecular dynamics.For doped nanocrystals and host material and laser medium, the methods of test and characterization have been established. The major mechanisms for the partially lasing and spectral tuning have been explored, based on the experimental results; Dynamic characteristics of micro/nano cavity have been studied, the theoretical model and corresponding software for the doped nanocrystalline laser have been established, while the design for micro/nano cavity has been proposed. The experimental setup for doped nanocrystalline laser has been constructed. Compared with theoretical results, better parameters of the pump source and the micro/nano cavity and nanocrystals have been chosen, then the setup has been optimized, and finally doped nanocrystalline laser with tunable spectra have been obtained.The results can be used as the basis of the optimization for doped nanocrystalline laser’s performance.
掺杂纳米晶激光在信息、生物医学和工业等领域有着广泛的应用前景。目前,掺杂纳米晶激光的研究还处于初始创新阶段,因此对掺杂纳米晶激光的研究具有重要学术价值和应用价值。本项目针对掺杂纳米晶激光涉及到的关键问题展开研究:基于密度泛函理论采用第一性原理分析掺杂纳米晶中掺杂离子的电子结构、光学特性;通过分子动力学模拟掺杂纳米晶生长的团聚过程。建立掺杂纳米晶等纳米材料、基质材料及激光工作介质的光学性能测试与表征方法;结合实验参数,探索实现光谱调控的主要机制;研究微纳结构谐振腔的动力学特性,建立理论模型和软件,提出实现微纳结构谐振腔的设计方案。搭建掺杂纳米晶激光实验装置,结合理论研究结果,优化泵浦参数和掺杂纳米晶介质参数以及微纳谐振腔结构参数,获得具有光谱可调的激光输出。研究结果将为掺杂纳米晶激光性能的优化奠定基础。

结项摘要

随着现代科学技术的蓬勃发展,对体积小、重量轻、能实现新波段激光输出的纳米晶激光器的需求日益增加。而且掺杂纳米晶激光在信息、生物医学和工业等领域有着广泛的应用前景。因此,开展对掺杂纳米晶激光的研究,无论是在科学研究还是在应用领域都具有重要意义。本项目针对掺杂纳米晶主要研究了影响其光学性能的关键因素。基于密度泛函理论采用第一性原理分析了掺杂纳米晶中掺杂离子的浓度以及掺杂位点对其电子结构以及光学特性的影响。实验上制备出了不同形貌的掺杂纳米晶,并详细探究了掺杂纳米晶的生长机制、光谱调控机制。掌握了掺杂纳米晶等微纳材料、基质材料及激光工作介质的光学性能测试与表征的方法。搭建了能有效地测试掺杂纳米晶激光输出的实验装置。理论结果表明,掺杂浓度以及掺杂位点能够影响能级分裂,从而调控掺杂纳米晶的光学性能。实验上,实现了对掺杂纳米晶的形貌及光谱的可调谐控制,获得了掺杂纳米晶4.24 μm的中红外激光输出。本项目的研究结果将为掺杂纳米晶激光材料的微观结构、制备表征以及掺杂纳米晶激光输出的性能优化提供可靠的理论基础及实验指导意义。

项目成果

期刊论文数量(35)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Role of nanoparticles generation in the formation of femtosecond laser-induced periodic surface structures on silicon
纳米颗粒的生成在硅上飞秒激光诱导周期性表面结构形成中的作用
  • DOI:
    10.1364/ol.42.003315
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Optics Letters
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Xue Hongyan;Deng Guoliang;Feng Guoying;Chen Lin;Li Jiaqi;Yang Chao;Zhou Shouhuan
  • 通讯作者:
    Zhou Shouhuan
Fabrication, structure and optical application of Fe2 :ZnSe nanocrystalline film
Fe2:ZnSe纳米晶薄膜的制备、结构及光学应用
  • DOI:
    10.1016/j.optmat.2019.02.002
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Optical Materials
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Ning Shougui;Feng Guoying;Zhang Hong;Zhang Wei;Dai Shenyu;Zhou Shouhuan
  • 通讯作者:
    Zhou Shouhuan
Fabrication of microhole arrays on coated silica sheet using femtosecond laser
使用飞秒激光在涂层二氧化硅片上制造微孔阵列
  • DOI:
    10.1117/1.oe.55.10.105101
  • 发表时间:
    2016-10
  • 期刊:
    Optical Engineering
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    Wang Zhuping;Feng Guoying;Han Jinghua;Wang Shutong;Hu Ruifeng;Li Guang;Dai Shenyu;Zhou Shouhuan
  • 通讯作者:
    Zhou Shouhuan
Gold nanobipyramids as a saturable absorber for passively Q-switched Er3 : ZBLAN fiber laser
金纳米双锥体作为被动 Q 开关 Er3 的可饱和吸收体:ZBLAN 光纤激光器
  • DOI:
    10.1016/j.optlastec.2018.09.020
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Optics and Laser Technology
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Zhang Wei;Zhang Hong;Feng Guoying;Ju Yao;Ning Shougui;Chen Xiaoxu;Dai Jiangyun;Zhou Shouhuan
  • 通讯作者:
    Zhou Shouhuan
Random lasing from Rhodamine 6G doped ethanediol solution based on the cicada wing nanocones
基于蝉翼纳米锥的罗丹明 6G 掺杂乙二醇溶液的随机激光发射
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    LASER PHYSICS
  • 影响因子:
    1.2
  • 作者:
    Zhang Hua;Feng Guoying;Zhang Hong;Yang Chao;Yin Jiajia;Dai Shenyu;Zhou Shouhuan
  • 通讯作者:
    Zhou Shouhuan

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Finite element analysis of in-phase supermode for multicore photonic crystal fibers
多芯光子晶体光纤同相超模有限元分析
  • DOI:
    10.1007/s11801-010-0027-2
  • 发表时间:
    2010-09
  • 期刊:
    Optoelectronics Letters
  • 影响因子:
    0.9
  • 作者:
    姜源源;魏泳涛;邓国亮;胡滔;冯国英;JIANG Yuan-yuan1, WEI Yong-tao2, DENG Guo-liang1,
  • 通讯作者:
    JIANG Yuan-yuan1, WEI Yong-tao2, DENG Guo-liang1,
飞秒激光扫描不同温度下的硅片诱导形成微结构的差别
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国激光
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    柳岿;冯国英;邓国亮;李玮;Liu Kui Feng Guoying Deng Guoliang Li Wei(College
  • 通讯作者:
    Liu Kui Feng Guoying Deng Guoliang Li Wei(College
小型风力发电机的功率控制方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    可再生能源
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘志璋;张万祥;包道日娜;田瑞;冯国英
  • 通讯作者:
    冯国英
水力入口段对流体直接冷却片状激光器热效应的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    强激光与粒子束
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王春阳;冯国英;杨火木
  • 通讯作者:
    杨火木
微纳光纤改善光束质量的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国激光
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何华龙;冯国英;邓国亮;周昊;He Hualong Feng Guoying Deng Guoliang Zhou Hao(Sch
  • 通讯作者:
    He Hualong Feng Guoying Deng Guoliang Zhou Hao(Sch

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

冯国英的其他基金

高功率光纤激光的输出模式分析及测量方法研究
  • 批准号:
    U1730141
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    68.0 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目
非均匀增益液体激光介质的输出特性研究
  • 批准号:
    10976017
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    38.0 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目
高功率非线性光学介质热效应研究
  • 批准号:
    10676023
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目
介质中高功率激光束的非线形光学灾变研究
  • 批准号:
    10176019
  • 批准年份:
    2001
  • 资助金额:
    15.0 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码