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基于长余辉材料的激光书写和显示

梅屹峰 唐远河 梅小宁 刘汉臣 刘骞 余洋 李宁远 高恒

基于长余辉材料的激光书写和显示

梅屹峰, 唐远河, 梅小宁, 刘汉臣, 刘骞, 余洋, 李宁远, 高恒
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  • 本文给长余辉材料一个新的用途,研制了一台以长余辉材料为屏幕的激光书写显示装置,可以人为控制激光笔在余辉材料上随意书写文字、画图并显示. 该装置利用单片机和步进电机控制两组轴镜在不同方向的转动,从自己建立的开源矢量图库中调用相关图片,使激光光束在长余辉材料上进行二维矢量的扫描,完成文字书写和绘图显示. 用VASP(Vienna abinitio simulation package)软件计算出长余辉材料Mn(H2PO4)2的能级结构,测试了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+和Mn(H2PO4)2的余辉强度衰减曲线,便于调整样机电机的书写速度,测试了Mn(H2PO4)2的反射谱和拉曼谱,其拉曼峰值在625,769和1049 nm及远红外. 通过理论和实验研究,掌握了与相应长余辉材料匹配的激发最佳激光波段. 制作样机后得到英文、中文、图像的实时书写和显示结果. 本装置犹如一只无形的笔在纸上挥舞,流畅书写绘画,书写过程配上音乐颇具观赏性,该装置可应用于商业广告显示、动态标语书写、教学投影辅助设备、舞台效果、新型艺术表现形式等领域.
      通信作者: 唐远河, ltp1801@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11304245)、陕西自然科学基金(批准号:2016JM1011)和西安理工大学特色项目(批准号:2015TS012)资助的课题.
    [1]

    Wang P J, Xu X H, Qiu J B, Zhou D C, Liu X E, Cheng S 2014 Acta Phys. Sin. 63 077804 (in Chinese) [王鹏久, 徐旭辉, 邱建备, 周大成, 刘雪娥, 程帅 2014 物理学报 63 077804]

    [2]

    Hao H Z, Yang Y, Cui C E, Huang P, Yang K 2012 J. Chin. Ceramic Society 40 1340 (in Chinese) [郝虎在, 杨赟, 崔彩娥, 黄平, 杨珂 2012 硅酸盐学报 40 1340]

    [3]

    Pililla F C, Luvine A K, Tomkus M R 1968 J. Electrochem. Soc. 115 642

    [4]

    Abbruscato V 1971 J. Electrochem. Soc. 118 930

    [5]

    Chang C K, Mao D L 2004 Thin Solid Films 460 48

    [6]

    Xiao L Y, Xiao Q, Liu Y L 2011 J. Rare Earths 29 39

    [7]

    Xin M, Hu L Z 2013 Chin. Phys. B 22 087804

    [8]

    Lv X, Sun M, Zhang J Y, Zhu H L, Wang T M 2010 Ceram. Int. 36 1201

    [9]

    Kazan B 1985 Displays 6 85

    [10]

    Zhang D Y, Shi M M, Sun Y W, Guo Y Y, Chang C K 2016 J. Alloy. Comp. 667 235

    [11]

    Zhai B G, Ma Q L, Xiong R, Li X H, Huang Y M 2016 Mater. Res. Bull. 75 1

    [12]

    Swati G, Chawla S, Mishra S, Rajesh B, Vijayan N, Sivaiah B, Dhar A 2015 Appl. Surf. Sci. 333 178

    [13]

    Xie W, Wang Y H, Quan J, Zou C W, Liang F, Shao L X 2014 Acta Phys. Sin. 63 016101 (in Chinese) [谢伟, 王银海, 全军, 邹长伟, 梁枫, 邵乐喜 2014 物理学报 63 016101]

    [14]

    Mei Y F 2016 Chinese Patent, No. 201620232237.7 [2016.3.24] (in Chinese) [梅屹峰 2016 中国专利 201620232237.7 [2016.3.24]]

    [15]

    Zhang R J, Ning G L 2003 Optoelectronic Technology 23 30 (in Chinese) [张瑞俭, 宁桂玲 2003 光电子技术 23 30]

    [16]

    Wang L W, Xu Z, Teng F, Zhang F J, Meng L J, Xu X R 2005 Spectrosc. Spect. Anal. 25 1537 (in Chinese) [王丽伟, 徐征, 滕枫, 张福俊, 孟立建, 徐叙嬫 2005 光谱学与光谱分析 25 1537]

    [17]

    Zhang Z, Xu X H, Qiu J B, Zhang X, Yu X 2014 Spectrosc. Spect. Anal. 34 1486 (in Chinese) [张哲, 徐旭辉, 邱建备, 张新, 余雪 2014 光谱学与光谱分析 34 1486]

  • [1]

    Wang P J, Xu X H, Qiu J B, Zhou D C, Liu X E, Cheng S 2014 Acta Phys. Sin. 63 077804 (in Chinese) [王鹏久, 徐旭辉, 邱建备, 周大成, 刘雪娥, 程帅 2014 物理学报 63 077804]

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    Xie W, Wang Y H, Quan J, Zou C W, Liang F, Shao L X 2014 Acta Phys. Sin. 63 016101 (in Chinese) [谢伟, 王银海, 全军, 邹长伟, 梁枫, 邵乐喜 2014 物理学报 63 016101]

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    Wang L W, Xu Z, Teng F, Zhang F J, Meng L J, Xu X R 2005 Spectrosc. Spect. Anal. 25 1537 (in Chinese) [王丽伟, 徐征, 滕枫, 张福俊, 孟立建, 徐叙嬫 2005 光谱学与光谱分析 25 1537]

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  • [1] 刘仁红, 蔡希洁, 杨 琳, 张志祥, 毕纪军. “神光Ⅱ”装置激光输出波形的数值模拟. 物理学报, 2004, 53(12): 4189-4193. doi: 10.7498/aps.53.4189
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    [14] 曹 伟, 兰鹏飞, 陆培祥. 紧聚焦激光束作用于电子实现单个阿秒脉冲输出. 物理学报, 2006, 55(5): 2115-2121. doi: 10.7498/aps.55.2115
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    [17] 孟祥富, 王琛, 安红海, 贾果, 方智恒, 周华珍, 孙今人, 王伟, 傅思祖. 驱动激光束间相干性以及对背向散射影响的研究. 物理学报, 2012, 61(18): 185202. doi: 10.7498/aps.61.185202
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-13
  • 修回日期:  2016-06-16
  • 刊出日期:  2016-09-05

基于长余辉材料的激光书写和显示

  • 1. 西安理工大学理学院, 西安 710048;
  • 2. 西安理工大学高等技术学院, 西安 710082;
  • 3. 西安理工大学水电学院, 西安 710048;
  • 4. 西安工程大学理学院, 西安 710048
  • 通信作者: 唐远河, ltp1801@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11304245)、陕西自然科学基金(批准号:2016JM1011)和西安理工大学特色项目(批准号:2015TS012)资助的课题.

摘要: 本文给长余辉材料一个新的用途,研制了一台以长余辉材料为屏幕的激光书写显示装置,可以人为控制激光笔在余辉材料上随意书写文字、画图并显示. 该装置利用单片机和步进电机控制两组轴镜在不同方向的转动,从自己建立的开源矢量图库中调用相关图片,使激光光束在长余辉材料上进行二维矢量的扫描,完成文字书写和绘图显示. 用VASP(Vienna abinitio simulation package)软件计算出长余辉材料Mn(H2PO4)2的能级结构,测试了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+和Mn(H2PO4)2的余辉强度衰减曲线,便于调整样机电机的书写速度,测试了Mn(H2PO4)2的反射谱和拉曼谱,其拉曼峰值在625,769和1049 nm及远红外. 通过理论和实验研究,掌握了与相应长余辉材料匹配的激发最佳激光波段. 制作样机后得到英文、中文、图像的实时书写和显示结果. 本装置犹如一只无形的笔在纸上挥舞,流畅书写绘画,书写过程配上音乐颇具观赏性,该装置可应用于商业广告显示、动态标语书写、教学投影辅助设备、舞台效果、新型艺术表现形式等领域.

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参考文献 (17)

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