太陽能電池應(yīng)用研究獲新進展

近日，中科院過程工程研究所王丹研究員的研究團隊在一維異質(zhì)結(jié)及其在太陽能電池應(yīng)用方面的研究取得進展。該研究發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》上。

對電極是染料敏化太陽能電池的重要組成部分，目前通常采用貴金屬Pt作為對電極。但是Pt儲量稀少、價格高，極大限制了電池的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用。因此尋找價格低、來源豐富的替代材料是亟待解決的關(guān)鍵問題之一。該論文以Cu1.94S-ZnS異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶為種子，在高溫溶液中引入醋酸銦，最終合成了 CuInS2-ZnS異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米材料。通過調(diào)節(jié)醋酸銦的加入方式和銦離子的濃度等，可以分別得到火炬狀和長棒狀的CuInS2-ZnS異質(zhì)結(jié)。以其為對電極的染料敏化太陽能電池，光電轉(zhuǎn)換效率可達7.5%，超過了傳統(tǒng)的Pt電極電池。為高效低成本對電極的研發(fā)開辟了新路徑。

新技術(shù)改善光纖通訊質(zhì)量

新一期的《自然—光子學(xué)》報道了一種新技術(shù)可改善光纖通訊系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸速率和發(fā)射距離。該技術(shù)可減少光纖長距離連接傳輸中的光學(xué)數(shù)據(jù)信號失真損失量，進而改善在此基礎(chǔ)上的全球網(wǎng)絡(luò)和聲音數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。

與以往利用單個光束編碼數(shù)據(jù)不同，Xiang Liu等人采用了兩種特制的“相位共軛”光束，這兩種光束能有效地起到相互鏡像的作用。因為任何失真在這兩束光中將表現(xiàn)出相反的形式，所以在光纖末端將這兩束光合并將顯著抵消信號的失真。這種方法可減少非線性失真——該失真可讓長距離光學(xué)通訊連接的表現(xiàn)降低近10倍。該技術(shù)可讓一條由八對這種雙光束組成的傳輸速率為每秒400Gbit的“超級通道”實現(xiàn)12 800公里的遠距離傳輸。

科學(xué)家研制出觸控發(fā)光“壁紙”

如果你計劃裝修公寓，是否考慮過只要觸摸就能點亮的壁紙呢?日前，研究人員演示了一種壓敏、可發(fā)光的柔性聚合物。

他們首先安裝了一組有機發(fā)光二極管，每一個發(fā)光二極管可以由其自身的微小晶體管控制開關(guān)，該晶體管位于一張靈活的透明塑料后面。然后研究人員將它們放在一層特別設(shè)計的橡膠上，這樣隨著壓力增加，其導(dǎo)電性會增強。

當(dāng)有電壓施加于后面的橡膠層時，橡膠的高電阻可以阻止足夠的電流通過而打開晶體管，這樣所有的發(fā)光二極管都保持關(guān)閉。然而，如果按壓塑料，壓力會通過柔性屏幕對后面的橡膠產(chǎn)生擠壓，以便允許更多的電流到達晶體管，并點亮發(fā)光二極管。

該研究團隊將其發(fā)現(xiàn)在線發(fā)表在近期的《自然—材料》雜志上，他們現(xiàn)在計劃將多個組件整合到觸摸屏的電子皮膚中，以生產(chǎn)出像直接嵌在桌面上的電腦鍵盤或墻內(nèi)電視的產(chǎn)品。

新程序可快速計算光子傳播軌跡

近日，《天體物理學(xué)雜志》(補充刊)發(fā)表了中科院云南天文臺楊曉林和王建成提出的快速計算Kerr時空中光子傳播軌跡(測地線)方法及其開發(fā)的公開程序YNOGK。

該計算方法和程序能方便地計算致密天體(如黑洞、中子星、白矮星等)周圍光子傳播的廣義相對論效應(yīng)，如光線彎曲及會聚、引力紅移、多普勒集束等，有助于研究致密天體的性質(zhì)，周圍物質(zhì)的輻射、結(jié)構(gòu)和運動特性等。

楊曉林、王建成利用橢圓函數(shù)和橢圓積分方法，第一次將測地線的所有坐標都表示成單個參數(shù)的半解析函數(shù)，根據(jù)這些函數(shù)，許多問題都可以轉(zhuǎn)化成方程求根問題，使得計算和應(yīng)用都非常方便，發(fā)展了光線追蹤方法。

另外，他們推廣了計算測地線運動常數(shù)的公式，很容易計算發(fā)射者和觀測者處于任意的運動狀態(tài)和距離的輻射成像。

一種能夠識別與檢測金屬離子的芯片

光子晶體材料因其對光子傳播的調(diào)控性能而被稱為“光半導(dǎo)體”，其研究和應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。在國家自然科學(xué)基金委、科技部和中國科學(xué)院的支持下，中科院化學(xué)研究所綠色印刷院重點實驗室的科研人員針對光子晶體的制備和應(yīng)用開展了系統(tǒng)研究。

他們通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，制備了具有硬核-軟殼結(jié)構(gòu)的乳膠粒子，進而組裝了具有特殊緊密堆積結(jié)構(gòu)的高強度光子晶體。利用這種具有特殊乳膠粒子結(jié)構(gòu)的光子晶體實現(xiàn)了在高靈敏度檢測、光信息存儲等方面的應(yīng)用。通過對乳膠粒子形貌的控制，實現(xiàn)了對界面浸潤性的調(diào)控，并基于界面性質(zhì)的調(diào)制制備了高質(zhì)量超窄帶隙的光子晶體。進一步發(fā)展了通過打印制備光子晶體及器件的方法。

在以上研究基礎(chǔ)上，他們利用基材浸潤性的差異，設(shè)計制備了一種多帶隙的光子晶體陣列芯片。該芯片能夠選擇性地增強不同通道的熒光檢測信號，實現(xiàn)高效的多底物差別分析檢測。這種光子晶體芯片只需要一種簡單的檢測分子8-羥基喹啉(8-hydroxy-quinoline，8-HQ)，就可以實現(xiàn)對12種金屬離子的識別和分析。這種簡便的方法對于發(fā)展基于熒光檢測的高效復(fù)雜體系多底物分析方法具有重要意義。該研究結(jié)果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上。

宇宙近紅外背景輻射超出或源于第一代黑洞

中科院國家天文臺岳斌、徐怡冬、陳學(xué)雷等研究人員與意大利比薩高等師范學(xué)校(SNS)Andrea Ferrara教授，以及意大利國家天體物理研究所(INAF/IASFMI)的Ruben Salvaterra博士在近日的一項合作研究中提出:宇宙近紅外背景輻射(NIRB)的超出可能來源于宇宙中的第一代黑洞。這類黑洞通過直接坍縮的機制形成，是約為100萬倍太陽質(zhì)量的中等質(zhì)量黑洞。該工作的論文已在MNRAS上發(fā)表，并得到了Science主編的推薦。比薩高師和INAF的網(wǎng)頁上都對此進行了報道。

在紅移約10至30之間的時候，中等質(zhì)量的黑洞可以通過一種被稱為“直接坍縮”的機制在未形成恒星的暗物質(zhì)暈中產(chǎn)生。該工作指出，直接坍縮過程形成的黑洞，其電離輻射(少量高能X射線光子除外)被周圍的物質(zhì)大量吸收，但這些被吸收的能量最終將以較低能量的光子形式逃逸，經(jīng)紅移到今天成為近紅外背景輻射的一部分。

近年來，觀測到的近紅外背景的漲落功率譜與理論預(yù)言相比有明顯的超出，如何解釋這一超出一直困擾著天文學(xué)家。此前，人們曾認為這些超出來自第一代恒星，但模型計算表明，第一代恒星和高紅移星系的貢獻比觀測值低一到二個數(shù)量級。第一代黑洞模型可以給出與觀測相符的近紅外背景漲落功率譜，同時該工作還自然地預(yù)言近紅外背景輻射應(yīng)該與宇宙X射線背景輻射相關(guān)。最近Cappelluti等人觀測到了近紅外輻射與X-射線背景之間相關(guān)，證實了這一理論預(yù)言。

科學(xué)家成功研制出全球最薄光吸收劑

斯坦福大學(xué)科學(xué)家宣布已創(chuàng)造出世界上最薄并且最具效率的光吸收劑?？茖W(xué)家們指出，這一納米結(jié)構(gòu)的厚度只相當(dāng)于普通紙張的數(shù)千分之一，不僅大幅削減成本，還可提升太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。他們的研究成果已發(fā)表在最近一期的雜志《納米快報》(Nano Letters)上。

斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系教授Stacey Bent表示:“對于許多應(yīng)用而言，以最少的材料實現(xiàn)可見光的吸收是可取的。我們的研究成果就已表明一個擁有極其薄層面的材料完全有可能吸收100%特定波長的可見光。

更薄的太陽能電池不僅耗材較少，而且成本較低。研究人員面臨的挑戰(zhàn)就是如何在不犧牲轉(zhuǎn)化率的背景下降低電池的厚度。

在這樣研究中，斯坦福團隊創(chuàng)造出鑲嵌了大量黃金顆粒的薄型硅片。每個黃金納米點高約14 nm，寬約17 nm。

NASA將在太空站測試用于激光通訊科學(xué)的光學(xué)有效載荷

據(jù)美國NASA網(wǎng)站近日報道，NASA將使用國際太空站測試一種新的通信技術(shù)，這種技術(shù)可以極大地提高航天器通信，增強商業(yè)任務(wù)，加強科學(xué)數(shù)據(jù)的傳播。

“用于激光通訊科學(xué)的光學(xué)有效載荷”(OPALS)是一項光學(xué)技術(shù)演示驗證實驗，可以將NASA未來航天器通信的數(shù)據(jù)率提高10倍至100倍。OPALS已經(jīng)從加州噴氣推進實驗室(JPL)抵達佛羅里達州肯尼迪航天中心，將于2013年下半年搭乘SpaceX公司的“龍”(Dragon)貨運飛船前往國際太空站。

噴氣推進實驗室OPALS項目經(jīng)理稱，OPALS將為激光通信發(fā)展奠定基礎(chǔ)，國際太空站為這種實驗提供了很好的平臺;與現(xiàn)有通信系統(tǒng)相比，未來運行的激光通信系統(tǒng)能從航天器上傳輸更多數(shù)據(jù)到地面上，緩解重大瓶頸問題，用于科學(xué)研究和商業(yè)企業(yè)。

OPALS將安裝在國際太空站外側(cè)，與通設(shè)在加州洛杉磯附近的山區(qū)小鎮(zhèn)賴特伍德地面通信。OPALS系統(tǒng)工程師說，這就好比在9 m之外，用激光指針連續(xù)兩分鐘瞄準頭發(fā)上的某一點。

OPALS儀器由噴氣推進實驗室建造，該儀器安裝在太空站上，將實施為期90天的任務(wù)。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)光合作用能量轉(zhuǎn)化量子機制

英國科學(xué)家首次在室溫下觀察到光合作用中能量轉(zhuǎn)化的量子機制——相干作用(一種狀態(tài)相互疊加的量子效應(yīng))，并證明，正是這一量子機制使光合作用能很好地面對環(huán)境干擾。出版在《科學(xué)》雜志的最新研究有助于科學(xué)家們研制出新一代轉(zhuǎn)化效率更高的太陽能電池。

提高太陽光的有效轉(zhuǎn)化率是科學(xué)家們孜孜以求的目標，他們希望借此降低人類對化石能源的依賴。光合生物和某些細菌已掌握了這一過程:在萬億分之一秒內(nèi)，其內(nèi)的光合天線蛋白會將吸收到的太陽光的95%輸送至光合反應(yīng)中心，從而驅(qū)動光合作用。

此前，已有多個研究團隊證明，這一高效的能量輸送過程與一個量子力學(xué)現(xiàn)象——相干作用相關(guān)。但迄今為止，還沒有人在室溫下直接觀察到這一機制?，F(xiàn)在，格拉斯哥大學(xué)的科學(xué)家做到了這一點。

為了觀察到這種量子機制，該校光子科學(xué)研究所(ICFO)的尼克·范·胡思特領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊研發(fā)出一種極具開創(chuàng)性的實驗技術(shù)，將超快的光譜學(xué)技術(shù)推到了單分子尺度，從而可以捕獲發(fā)生在分子尺度的光合作用能源輸送過程。在最新研究中，他們發(fā)送超快的飛秒(1 000萬億分之一秒)閃光以捕捉單個天線蛋白吸收光后狀態(tài)的一系列“圖片”，并利用這些“快照”厘清了太陽能在蛋白之間的輸送過程。該研究的第一作者理查德·海德勒表示:“現(xiàn)在，使用前所未有的空間和時間分辨率，我們能觀察能量如何通過光合作用系統(tǒng)，這是我們首次在室溫下觀察到這種量子效應(yīng)的細枝末節(jié)。”

范·胡思特團隊對擁有同樣化學(xué)組成的不同天線蛋白的能量轉(zhuǎn)運通路進行了評估，并且證明，每個蛋白使用一種獨特的通路。最令人驚奇的發(fā)現(xiàn)是，不同蛋白內(nèi)的輸送通路可隨時間和環(huán)境變化，從而獲得最佳轉(zhuǎn)化效率。范·胡思特表示:“這些結(jié)論表明，這種相干作用負責(zé)讓生物系統(tǒng)保持高水平的輸送效率，甚至讓蛋白根據(jù)環(huán)境采用不同的能量輸送通路?！弊钚卵芯坑型箍茖W(xué)家們模擬這些量子相干作用來設(shè)計新一代太陽能電池，以獲得更高的能量轉(zhuǎn)化效率。

扭曲光束可提高光纖信息承載能力

美國的一個科研小組發(fā)表在近期《科學(xué)》雜志上的最新研究成果顯示，通過不同形狀的扭曲光束來編碼信息，可以提高互聯(lián)網(wǎng)“信息高速公路”的承載能力，從而有效地緩解網(wǎng)絡(luò)擁堵。

互聯(lián)網(wǎng)流量正在呈幾何級數(shù)增長，研究人員也一直在設(shè)法提升光纜的通信容量。過去20年來使用的一個成功方法，基本上是依靠增加更多的“車道”，也就是用不同的顏色或波長來傳輸不同的信號。但就像在真正的高速公路上一樣，“車道”雖然多了，每一條的寬度卻變得更窄，因而數(shù)據(jù)流也只能混雜在一起。從前幾年開始，就有多個研究團隊在嘗試通過光束的形狀來為信息編碼，以此緩解網(wǎng)絡(luò)交通堵塞，該技術(shù)利用到了被稱為軌道角動量的光屬性。目前，網(wǎng)絡(luò)信號是利用直向傳播的光束來傳送的，但特定的濾波器可以使光束在行進過程中發(fā)生不同程度的扭曲。不過，利用這種效應(yīng)進行的實驗效果不甚理想:不同形狀的光束在前進不到1 m的距離后，往往就相互混雜了。

目前，美國波士頓大學(xué)和南加州大學(xué)的研究人員合作，找到了一種方法使不同形狀的光束分開行進，傳送距離達到了創(chuàng)紀錄的1.1 km。

實驗中，研究人員設(shè)計并建造了一條1.1 km長的玻璃光纜，其橫截面有不同的折射率(用于衡量光線在特定介質(zhì)中行進速度有多快)。然后，他們沿著光纜分別發(fā)送了曲折和直向光束。

該研究小組發(fā)現(xiàn)，光輸出和輸入能夠相匹配，表明各種形狀的光束并沒有出現(xiàn)混雜。不同的折射率明顯只影響某一種形狀的光束，因此，這些不同形狀的光束在電纜中是以不同的速度前進的。“這意味著我們可以讓它們保持分離。”研究小組負責(zé)人、波士頓大學(xué)電氣工程師賽達斯·拉瑪錢德蘭說。

研究人員利用沿順時針和逆時針方向呈不同扭曲度的光束進行了多次測試，發(fā)現(xiàn)大約有10種不同形狀的光束可被用來傳遞信息。這個結(jié)果令人振奮，因為每一個形狀都可能預(yù)示著“信息高速公路”上的交通有望達到一個全新的水平。在此基礎(chǔ)之上，再將數(shù)據(jù)流按照不同顏色進一步劃分為狹窄的“車道”，從而能使流量最大化。

不過，要將實驗室成果應(yīng)用還需要時間，部分原因在于目前的互聯(lián)網(wǎng)光纜只輸送直向光束。拉馬錢德蘭說，一個更直接的目標，可能是在臉譜等一些大型網(wǎng)絡(luò)公司所使用的服務(wù)器之間，安裝能夠短距離傳送扭曲光束的光纜。扭曲光束可提高光纖信息承載能力，英國格拉斯哥大學(xué)物理學(xué)家邁爾斯·帕吉特看好這一技術(shù)的應(yīng)用潛力，并認為“更多的帶寬意味著有一天我們將可以在同一時間使用Skype進行網(wǎng)絡(luò)通話?！?/p>

光子晶體:破壞性泄漏對消

在光子晶體的周期性結(jié)構(gòu)內(nèi)部，光子的運行狀況與固態(tài)材料中的電子相似。在光子晶體與周圍空氣之間的接觸面可發(fā)現(xiàn)局部光圖案。正如來自美國麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的Marin Soljacˇic＇與其同事在理論研究中揭示的:即使光有逸入空氣的可能性，也會存在此表面態(tài)。他們證明在某種條件下，晶體表面的不同泄漏通道會發(fā)生破壞性干涉，因而彼此可完全抵銷。這些研究結(jié)果應(yīng)該有利于在傳感和光譜等領(lǐng)域中應(yīng)用的光子晶體結(jié)構(gòu)設(shè)計，在這些應(yīng)用領(lǐng)域中預(yù)計可獲得局域性很強的光狀態(tài)。詳細信息刊載在《Light:Science and Applications》的最新一期。

莫爾條紋:高分辨率安全性

莫爾條紋是由大小略有不同的重疊式周期性結(jié)構(gòu)形成的。產(chǎn)生的干涉圖案可清楚地顯示在兩種原結(jié)構(gòu)中均未顯現(xiàn)的清晰特點。來自瑞士洛桑的瑞士聯(lián)邦技術(shù)研究所的 Víctor J.Cadarso與其同事們現(xiàn)已采用此方法中的一種變型來創(chuàng)建分辨率接近于每英寸10000點數(shù)的縮微圖像。通過將一個柱面微透鏡陣列進行重疊，該圖像便以摩爾條紋的形式顯現(xiàn)。此高分辨率意味著使用標準臺式掃描儀和打印機不能復(fù)制這些結(jié)構(gòu)。此外，在微米尺度上進行復(fù)制產(chǎn)生的不精確性會使莫爾條紋發(fā)生變化，這種變化用肉眼清晰可見。這些特性使此方法在生成安全防偽特征方面極具吸引力。詳細信息刊載在《Light:Science and Applications》的最新一期。

超材料:石墨烯開口環(huán)

由石墨烯制成的開口環(huán)超材料可在遠紅外線下產(chǎn)生強烈的磁共振效應(yīng)。這是由Nikitas Papasimakis和來自英國南安普頓大學(xué)、西班牙馬德里 IQFRCSIC(高等科學(xué)委員會)、西班牙巴塞羅那光子科學(xué)研究所(ICFO)和新加坡南洋理工大學(xué)(NTU)的同事們共同預(yù)測的。他們對單層和疊層結(jié)構(gòu)的理論研究表明，直徑僅為1 μm的石墨烯開口環(huán)可產(chǎn)生巨大的磁共振效應(yīng)，并在波長約為110 μm處達到峰值。與金銀等傳統(tǒng)的貴金屬相比，采用石墨烯可在環(huán)尺寸小得多的情況下提供大得多的磁場限制性。其他優(yōu)勢可能包括產(chǎn)生超薄幾何形體的可能性和通過將電荷載體注入石墨烯來實現(xiàn)電調(diào)諧光學(xué)響應(yīng)的能力。詳細信息刊載在《Light:Science and Applications》的最新一期。

微腔:極化激射

新竹國立交通大學(xué)的Ying-Yu Lai與同事描述了氧化鋅微腔在室溫條件下支持極化效應(yīng)的能力，并認為其主要來源于氧化鋅的較大振子強度和激子結(jié)合能。他們詳細論述了所取得的實質(zhì)性進展，即在溫度高達353 K時已實現(xiàn)極化激射。他們還描述了制備微腔的方法和產(chǎn)生激子弛豫與瓶頸的過程。作者建議應(yīng)通過提高氧化鋅層以及用于控制光的周圍分布式布拉格反射鏡的外延質(zhì)量來對微腔進行進一步完善。詳細信息刊載在《Light:Science and Applications》的最新一期。

光學(xué)鍍膜:激光損傷探索

中國的研究人員已研究了光的電場分布如何影響鍍膜的激光感應(yīng)損傷。上海同濟大學(xué)的Xinbin Cheng與同事們將1 064 nm Nd∶YAG激光器的激光脈沖發(fā)射至BK7玻璃基板的多層介質(zhì)薄膜上，其發(fā)射持續(xù)時間為10 ns。為了模擬結(jié)節(jié)性缺陷(損傷前兆)發(fā)揮的作用，此團隊在涂敷鍍膜之前將0.3～1.9 μm二氧化硅微球注入玻璃基板。然后，他們采用有限差分時域模擬法模擬了不同結(jié)節(jié)點的電場分布，并采用顯微鏡法和聚焦離子束技術(shù)通過實驗分析了激光感應(yīng)損傷。這些結(jié)果將有助于薄膜的設(shè)計，從而提供極佳的抗激光損傷力。詳細信息刊載在《Light:Science and Applications》的最新一期。

有機發(fā)光裝置:效率研究

微腔在有機發(fā)光裝置(OLED)輸出中發(fā)揮的作用現(xiàn)已得到詳細研究。來自美國佛羅里達大學(xué)和日本山形大學(xué)的Chaoyu Xiang與同事們研究了磷光綠、紅色和藍色微腔有機發(fā)光裝置(OLED)的效率和光譜特性。他們的結(jié)論是這類裝置的光輸出受其半透明電極的反射性及其與有機材料的電致發(fā)光之間的光譜匹配性的強烈影響。他們通過鍍有銦錫氧化物的分布式布拉格反射鏡(由兩個分離疊層的氧化鈦和二氧化硅交替層構(gòu)成)來制備裝置電極。經(jīng)優(yōu)化的綠色微腔裝置其光效值高達224 cd/A，而藍色裝置與紅色裝置獲得的光效值較小。詳細信息刊載在《Light:Science and Applications》的最新一期。

美國邦納發(fā)布新一代光電傳感器

美國邦納公司近日發(fā)布了新一代高性能經(jīng)濟型S18-2系列光電傳感器，該傳感器是一款直徑為18 mm的圓柱形光電傳感器，采用先進的ASIC技術(shù)制造而成，具有優(yōu)異的光學(xué)性能?？蓮V泛用于工廠自動化的多種檢測，能在復(fù)雜的環(huán)境中工作，檢測距離較以往更長。S18-2采用全新模塊化設(shè)計，具備優(yōu)異的抗干擾性能，是追求高性能高性價比用戶的首選傳感器。

華為將在武漢投資1.55億元生產(chǎn)光器件

華為將在武漢設(shè)立銦磷實驗室，并于下月投入使用。據(jù)悉，華為銦磷實驗室將研發(fā)全球領(lǐng)先的芯片及光接發(fā)器等。作為一種新型半導(dǎo)體材料，磷化銦具有速度高、耐輻射性能好、導(dǎo)熱好的優(yōu)點。

華為備案的環(huán)評信息顯示，后期，還將在武漢未來科技城新建光接收器和光發(fā)射器生產(chǎn)線各一條，年產(chǎn)光接發(fā)器共24萬件，項目總投資1.55億元。

“到2016年，華為在武漢工作的員工將超過1萬人。”郭平表示，華為武漢光電子基地的建設(shè)工作將在年內(nèi)全面啟動，預(yù)計2016年產(chǎn)值將達到60億元。

“上世紀90年代，華為的發(fā)展中心置于北京、上海、深圳;現(xiàn)在，則轉(zhuǎn)向武漢、成都、西安等中西部城市，尤其希望在武漢入駐更多項目?！惫秸f，“華為給全國各地員工的工資是一樣的。比起深圳，在武漢顯然能有更高的生活水平。因此，很多武大、華科大的學(xué)生更愿意留武漢。這里廣大的人才是最吸引華為的資源?！?/p>

中科院光電技術(shù)研究所研制出1億像素的相機

中科院光電技術(shù)研究所7月9日發(fā)布一項研究成果，該所成功研制出像素高達1億的相機“IOE3-Kanban”，該相機是目前國內(nèi)單片CCD像素最高的數(shù)字相機。

該相機體積小、重量輕，機身最寬處僅19.3 cm，但其成像的畫幅卻達到了10 240×10 240像素，并能在－20～55℃溫度下實現(xiàn)高清晰度成像。據(jù)介紹，該相機配置了光電所研制的大視場、高精度、低畸變光學(xué)系統(tǒng)、先進的相機控制系統(tǒng)與超大容量數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，成為“國家航空遙感系統(tǒng)”中基礎(chǔ)遙感器的“大面陣CCD測繪相機系統(tǒng)”，可應(yīng)用于航空測繪、城市規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測、智能交通系統(tǒng)等十余種需要高清成像的領(lǐng)域。

“十五”期間，光電所就成功研制出8 100萬像素大面陣CCD相機系統(tǒng)，達到了當(dāng)時的國際先進水平。1億像素相機的誕生，標志著我國大靶面高分辨率CCD數(shù)字相機的研制技術(shù)更為成熟。

佳明推出投影至汽車擋風(fēng)玻璃的導(dǎo)航設(shè)備HUD

對很多駕車者來講，智能設(shè)備作為導(dǎo)航工具就已經(jīng)相當(dāng)不錯了。但某些國家在開車時是不允許使用智能手機的，如果說此刻沒有智能儀表盤之類的設(shè)備，又該如何行事呢?目前，Garmin(佳明)公司發(fā)布了能與其StreetPilot和 Navigon智能手機導(dǎo)航應(yīng)用匹配的產(chǎn)品:HUD，引入了一種新的導(dǎo)航方式。

HUD是Head-Up Display的簡寫，可將導(dǎo)航數(shù)據(jù)投影到駕駛員的視野內(nèi)，也可以投影至汽車擋風(fēng)玻璃的透明薄膜上，或是HUD設(shè)備儀器的反射鏡片上。當(dāng)然薄膜和反射鏡片都包含在設(shè)備中了。

Garmin指出，HUD會自動調(diào)節(jié)投影的亮度，所以顯示的內(nèi)容無論是在晚上還是陽光直射的情況下都能保持清晰。設(shè)備由12 V充電數(shù)據(jù)線供電，內(nèi)置的USB接口還可為智能手機充電。

那么手機和HUD如何配合使用呢?HUD的數(shù)據(jù)來自Garmin的導(dǎo)航應(yīng)用Navigon或者StreetPilot，支持的設(shè)備類型包括了 Android、Windows Phone 8設(shè)備以及iPhone。HUD通過藍牙與智能手機配對，并進行導(dǎo)航應(yīng)用的數(shù)據(jù)通訊。

所提供的導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括了離下一個轉(zhuǎn)彎位置的距離、目前的行駛速度、限速信息等，HUD也能顯示預(yù)計抵達目的地的時間，交通延遲、下一個監(jiān)控攝像頭的位置、超速警告等等。Garmin還表示“HUD能夠提高駕車的安全性，減少駕車者注意力的分散”，因為數(shù)據(jù)的顯示完全在司機的視野范圍內(nèi)。Garmin HUD的售價是129.99美元(約合人民幣798元)，但購買者需要為自己的智能手機事先購買售價29.99美元(約合人民幣 184元)的 StreetPilot或Navigon應(yīng)用。

科學(xué)家成功研制出由單光子控制的全光晶體管

近日消息，美國麻省理工學(xué)院(MIT)電子研究實驗室(RLE)、哈佛大學(xué)以及奧地利維也納技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家們在最新一期《科學(xué)》雜志公布，研制出了一種由單個光子控制的全光開關(guān)，新的全光晶體管有望讓傳統(tǒng)計算機和量子計算機都能受益。

全光開關(guān)的核心部件是一對高反光鏡。當(dāng)打開開關(guān)時，光信號透過兩面鏡子，當(dāng)關(guān)閉開關(guān)時，只有20%的光信號透過鏡子。如此一來，這對鏡子就構(gòu)成了所謂的光學(xué)共振器。該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、MIT物理學(xué)教授弗拉達·烏勒提解釋道，如果根據(jù)光的波長精確地調(diào)整鏡子間的距離，那么，對某些波長的光來說，鏡子就是透明的，這就是默認的“開”狀態(tài)。

在ERL的實驗中，兩面鏡子間的空腔內(nèi)充滿了超冷銫原子氣體。一般情況下，銫原子與穿過鏡子的光“井水不犯河水”。但如果某個“門光子”以不同的角度射入兩面鏡子的中間，將一個原子的一個電子推入更高能態(tài)，它就會改變空腔的物理特性，使光無法再通過空腔，令開關(guān)關(guān)閉。

隨著傳統(tǒng)計算機芯片上晶體管的集成化，芯片的能耗不斷加大，這款全光晶體管或許可以解決這兩個問題。

這款設(shè)備可能對量子計算機來說更有益處。量子計算依靠量子機制內(nèi)在的不確定性來處理信息，其信息處理速度遠遠快于傳統(tǒng)機器。普通的信息比特只能代表0或者1，而量子比特以0和1的疊加狀態(tài)存在，這種模糊性使幾個量子比特可以被并行處理，因此可以一次執(zhí)行多個運算。

科學(xué)家們已經(jīng)使用激光捕獲離子和核磁共振制造出了原始的量子計算機，但很難讓量子比特保持疊加狀態(tài)，光子更容易保持疊加狀態(tài)，科學(xué)家們可據(jù)此制造出一系列處于疊加狀態(tài)的光學(xué)電路。更重要的是，烏勒提表示，傳統(tǒng)晶體管可以將電信號內(nèi)的噪音過濾掉，而量子反饋則能將量子噪音抵消，因此，人們能制造出通過其他方法無法獲得的量子狀態(tài)。

這一開關(guān)也能用作目前還沒有的光探測器:如果光子撞上了原子，光無法通過空腔，這意味該設(shè)備可以在不破壞光子的情況下探測其蹤跡。

斯坦福大學(xué)電子工程學(xué)教授耶萊娜·烏克維斯則認為:“計算設(shè)備的能耗是一個大問題。新設(shè)備的美妙之處在于，它能真正在單光子狀態(tài)下開關(guān)，因此，能量損失更小。應(yīng)該可以在更容易整合進計算機芯片內(nèi)的物理系統(tǒng)上重復(fù)該實驗?！?/p>

英國開發(fā)出一部引力波探測光學(xué)觀測儀器

據(jù)國外媒體報道，近日英國牽頭開發(fā)出了一部引力波探測光學(xué)觀測儀器系統(tǒng)。據(jù)悉，該儀器系統(tǒng)在英國進行關(guān)鍵試驗順利，對于探測引力波至關(guān)重要的太空技術(shù)已經(jīng)為搭乘火箭進行空天超重試驗做好了準備。

據(jù)介紹，這項新儀器技術(shù)指的是“激光干涉儀太空天線”(LISA)，LISA航天器旨在驗證未來用于觀測引力波的必要關(guān)鍵技術(shù)。該光學(xué)裝置由位于格拉斯哥大學(xué)的引力研究所(IGR)建造和試驗，現(xiàn)已被運送到德國阿斯特里姆公司，與其他科學(xué)模塊集成。

激光干涉儀太空天線(LISA)開創(chuàng)者能為對宇宙的全新觀測鋪平道路，補充人類對宇宙演化的認知。該任務(wù)旨在驗證未來觀測引力波所需的新技術(shù)，未來引力波觀測可用于跟蹤黑洞的形成、生長和合并的歷程。

太空中的引力波由坍塌的雙星系統(tǒng)及大質(zhì)量黑洞產(chǎn)生，對太空中自由漂浮物體軌道的任何影響都是外部吸引力造成的結(jié)果，而開創(chuàng)者將驗證測量此引力影響的超高精度技術(shù)。這些試驗物體是兩個金屬立方體，將被安放進行引力的自動墜落。

激光干涉儀太空天線(LISA)開創(chuàng)者任務(wù)由歐洲航天局牽頭，由英國、法國、德國、意大利、荷蘭、西班牙、瑞士和的航天公司和研究所，以及 NASA參與。除這一系統(tǒng)上光具座部件的開發(fā)外，英國還提供了另外兩個科學(xué)模塊載荷，包括已經(jīng)從伯明翰運送到阿斯特里姆公司進行組裝的相位計，以及預(yù)定今年晚些時候從皇家學(xué)院交付的管理系統(tǒng)。英國參與科學(xué)載荷的活動由英國航天局投資。

據(jù)介紹，LISA項目由英國EADS阿斯特里姆公司制造，英國SciSys有限公司研發(fā)星載軟件。該任務(wù)將于2015年發(fā)射。

美國開發(fā)出低溫鉆石薄膜

美國先進鉆石技術(shù)公司專家開發(fā)出一種新方法，可以在較低溫度下給電子設(shè)備涂上一層鉆石薄膜，讓更多電子設(shè)備未來都穿上超強品質(zhì)的鉆石“外衣”。相關(guān)論文發(fā)表在美國物理學(xué)會(AIP)期刊《應(yīng)用物理快報》上。

鉆石由于其硬度、光學(xué)透明度、光潔度、耐化學(xué)藥品、輻射和電場等方面卓越性質(zhì)，在工業(yè)和高科技裝置上具有特殊價值。研究人員將鉆石用在電子設(shè)備上時，把半導(dǎo)體硼引入鉆石制造過程，通過“摻雜”使其能導(dǎo)電。但過去，利用摻雜鉆石涂層或薄膜賦予電子設(shè)備鉆石般的品質(zhì)，還面臨很大挑戰(zhàn)，因為摻雜鉆石涂層在應(yīng)用時要求很高溫度，而生物傳感器、半導(dǎo)體、光子和光學(xué)設(shè)備等靈敏度較高的電子設(shè)備遇到高溫會被破壞。

在論文中，美國伊利諾斯州先進鉆石技術(shù)公司報道，他們造出了一種硼摻雜鉆石薄膜，能在低溫下(460℃到600℃)給許多電子設(shè)備穿上鉆石“外衣”。

低溫沉淀硼摻雜鉆石薄膜的概念已不新鮮。但在實際應(yīng)用中，尚未發(fā)現(xiàn)品質(zhì)優(yōu)良又能迅速制造用于商業(yè)化用途的鉆石薄膜。研究小組通過降低溫度，并調(diào)整通常工藝中甲烷和氫氣的比例，改變了原來硼摻雜所需正常溫度，也能生產(chǎn)出高質(zhì)量薄膜，在導(dǎo)電性或光潔度方面跟高溫生產(chǎn)的鉆石薄膜沒多大區(qū)別。

研究人員說，他們還需要更多數(shù)據(jù)進一步研究，以更好地掌握低溫環(huán)境。利用進一步優(yōu)化的方法，有望在低于400℃的溫度下沉淀硼摻雜鉆石薄膜。先進鉆石技術(shù)公司的曾宏君(音譯)說:“沉淀溫度越低，就能在越多的電子設(shè)備上應(yīng)用。在厚度、光潔度、導(dǎo)電性等方面也將進一步拓寬鉆石涂層的生產(chǎn)種類?！?/p>

首爾半導(dǎo)體中功率封裝產(chǎn)品光效突破180 lm/W

首爾半導(dǎo)體此次發(fā)布的升級版5630可達業(yè)界最高光效180 lm/W，而在全球第一個把5630應(yīng)用在照明市場的也正是首爾半導(dǎo)體。5630推出當(dāng)時，由于其光效比其他大功率產(chǎn)品(1 W 以上)更突出，所以在2011～2012年間，成為了全球照明用最暢銷封裝產(chǎn)品。首爾半導(dǎo)體憑借著業(yè)界最高光效的5630，快速搶占了日本、歐洲、美國等高效率LED燈泡、日光燈以及面板燈市場。

3030產(chǎn)品從LED芯片到封裝材質(zhì)均采用的是耐熱型的，所以即便在中功率或者1 W以上的大功率條件下也能安全驅(qū)動。比起其它大功率封裝產(chǎn)品，3030體積小、成本低且能實現(xiàn)1 W以上大功率產(chǎn)品的性能。

首爾半導(dǎo)體市場戰(zhàn)略部副總MartenWillemsen先生表示，首爾半導(dǎo)體的5630和3030作為既重視高光效，也重視LED封裝性價比(lm/$，lumenperdollar)的LED照明產(chǎn)品，在全球已經(jīng)成功賣出了數(shù)十億只。世界最高性能的這兩種封裝產(chǎn)品如果能合理使用的話，企業(yè)在市場的競爭力必將得到提升，而所有照明設(shè)計師煩惱的光效和成本問題也能被很好地解決。

美國發(fā)明能折疊的太陽能移動充電器

最近，美國亞利桑那州斯科茨代爾君主能源公司開發(fā)出一種能折疊的“蓮花”太陽能移動充電系統(tǒng)。共有18塊太陽能電池板，伸展開來酷似一朵“蓮花”。安放在汽車頂上時，好像一個超大型的樹冠或松軟的帽子，十分引人注目。

這種新的太陽能移動充電系統(tǒng)十分輕巧，完全可以用小的車輛運送。君主能源公司首席執(zhí)行官、亞利桑那州立大學(xué)教授約瑟夫·休伊說，他之所以選擇這種設(shè)計，在于受到蓮花的啟示，激勵自己把笨重固定的太陽能電池陣列變成輕巧便攜的折疊式充電設(shè)備。

休伊力圖把“蓮花”太陽能移動充電器打造成一種理想的供電設(shè)施，可以攜帶到需要它的任何地方。它具有三大用途:給電動汽車、冰箱或其他電器充電，也可在外出野營時使用;作為防災(zāi)救災(zāi)的應(yīng)急響應(yīng)，給災(zāi)區(qū)送去光明;為全球不通電的貧困落后地區(qū)服務(wù)，提供電能。

“蓮花”太陽能移動充電器是一個光伏太陽能電池陣列，為了“瘦身”而采用塑料和鋁材。由于靠兩個軸跟蹤太陽，它比屋頂太陽能電池板獲取的太陽能量高出30%。相對傳統(tǒng)的光伏太陽能電池陣列“蓮花”太陽能移動充電器的支撐結(jié)構(gòu)造價明顯減少。

為了使設(shè)計出的特別太陽能電池陣列既能獲取太陽能又可以移動，休伊采用了與眾不同的圓形陣列并取得成功。它使用起來非常方便，可以像“蓮花”一樣折疊和打開。

普瑞瑪推出新型多軸精密激光加工系統(tǒng)795XLZ

近日，普瑞瑪發(fā)布了新的795XLZ系統(tǒng)。據(jù)悉，這套系統(tǒng)擁有擴展的 Z軸，行程達1.83 m，X軸行程達2 m，Y軸行程達1 m，以及最新的 BeamDirector3(BD3)加工頭，即可以旋轉(zhuǎn)擺動來定位激光光束的加工頭。

據(jù)了解，795 XLZ系統(tǒng)設(shè)計用來打孔、切割及焊接中等以上體積的三維工件，以最簡化設(shè)置即可確保工件精度并減少加工周期。它擁有獨特的移動光束運動系統(tǒng)并且包含LASERDYNE所有軟硬件功能。

795XLZ系統(tǒng)設(shè)計多用于航空航天、渦輪發(fā)動機及合同制造公司，這樣的公司激光加工時要求系統(tǒng)運動要靈活和加工誤差要低。主要應(yīng)用包括內(nèi)燃燒筒、液壓成形的排氣裝置、防熱罩部件、渦輪導(dǎo)向葉片的打孔;離心澆鑄部件的休整及路基和航空渦輪發(fā)動機部件的特形孔加工。新的795 XLZ系統(tǒng)，整合了值得信賴的LASERDYNE運動和過程控制功能。擁有更高速度和加速度情況下，第三代加工頭BD3擁有獨特的 LASERDYNE外形設(shè)計，C軸(旋轉(zhuǎn)軸)行程為+240～ －660°，D 軸(擺動軸)行程為 +60～ －240°。

該激光系統(tǒng)也包括LASERDYNE的S94P控制系統(tǒng)，此控制系統(tǒng)包含所有標準的軟硬件功能。其中包括焦點自動控制功能，其用于感應(yīng)可電容式感應(yīng)的工件;獲得專利的光學(xué)焦點控制功能，其用于感應(yīng)表面鍍有隔熱層的工件;激光焦點打孔;孔徑補償;用于特形孔編程的軟件ShapeSoftTM;用于偵測孔是否穿透的穿孔偵測功能;使用最小脈沖數(shù)獲得一致的孔;加工件外形軌跡掃描、氣流測量及其他許多的軟硬件功能。