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光学法布里-珀罗谐振腔中纳米光纤波导系统的特性研究

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光学法布里-珀罗谐振腔中纳米光纤波导系统的特性研究

作者：胡裕栋山西大学

学位级别：硕士

光学F-P谐振腔、微纳机械振子、粒子三者结合的复合腔光力学系统在基本物理问题、量子计算、量子信息、精密测量等方面的研究和应用中越来越引起大家的重视。其中纳米光纤表面装载的发光粒子与光学F-P谐振腔耦合的位置精确控制、光学F-... 详细信息

光学F-P谐振腔、微纳机械振子、粒子三者结合的复合腔光力学系统在基本物理问题、量子计算、量子信息、精密测量等方面的研究和应用中越来越引起大家的重视。其中纳米光纤表面装载的发光粒子与光学F-P谐振腔耦合的位置精确控制、光学F-P谐振腔腰斑半径的测量是实验中的重要指标,本文对此进行了理论和实验的探究。为了实现光与粒子间的强相互作用,本文将光学微腔引入实验系统,并介绍了用于锁定光学微腔的频率链系统。通过本文的研究为光与物质相互作用的研究提供了理论和实验上的指导,也为集合光子、粒子、声子的复合腔光力学研究提供了良好的平台。本文主要的研究内容包括:1.理论上模拟了纳米光纤置于光学F-P谐振腔腔模的不同位置时,对光学F-P谐振腔中光透过率的影响,为实验探究提供了理论指导。2.探究了纳米光纤对光学F-P谐振腔精细度的影响,将纳米光纤置于光学F-P谐振腔的腔模中,得到光学F-P谐振腔精细度随纳米光纤在腔模中不同位置处的关系,为纳米光纤表面装载的发光粒子与光学F-P谐振腔耦合的位置精确控制提供了参考。3.测量光学谐振腔的腰斑半径,并进一步实现了对光学谐振腔腔内模场分布的无损表征。通过测量纳米光纤引起的光学F-P谐振腔内腔损耗随纳米光纤位置的关系直接获得光学F-P谐振腔的腰斑半径。经测量得到的腰斑半径值与理论计算得到的腰斑半径值基本一致。4.为了在光学微腔中进行光与物质相互作用研究,搭建了用于锁定光学微腔的频率链锁定系统,为后续的实验研究奠定了基础。

关键词：腔量子电动力学纳米光纤光学F-P谐振腔腰斑

基于纳米光纤的光学法布里-珀罗谐振腔腔内模场的表征

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物理学报 2022年第23期71卷 262-268页

作者：胡裕栋宋丽军王晨曦张沛周静李刚张鹏飞张天才山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

光学法布里-珀罗(F-P)谐振腔、粒子、微纳机械振子三者结合的复合腔光力学系统在基本物理问题、量子信息、精密测量等方面的研究和应用中越来越引起大家的重视.本文将纳米光纤置于光学F-P谐振腔的腔模中,探究了纳米光纤对光学F-P谐振腔... 详细信息

光学法布里-珀罗(F-P)谐振腔、粒子、微纳机械振子三者结合的复合腔光力学系统在基本物理问题、量子信息、精密测量等方面的研究和应用中越来越引起大家的重视.本文将纳米光纤置于光学F-P谐振腔的腔模中,探究了纳米光纤对光学F-P谐振腔精细度的影响,并通过测量纳米光纤引起的光学F-P谐振腔内腔损耗随纳米光纤位置的关系直接获得光学F-P谐振腔的腰斑半径,从而进一步实现了对光学F-P谐振腔腔内模场分布的无损表征.此方法可以用于在纳米光纤表面装载的发光粒子与光学F-P谐振腔耦合的精确控制,也为集合光子、粒子、声子的复合腔光力学研究提供了良好的平台.

关键词：腔量子电动力学纳米光纤光学F-P谐振腔腰斑

基于Matlab代码快速生成PLC功能块的实现方法研究

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航空精密制造技术 2023年第4期59卷 1-5页

作者：吴继春胡柱胡裕栋范大鹏湘潭大学机械工程与力学学院湘潭411105 国防科技大学智能科学学院长沙410073

针对PLC控制系统中编写算法过程过于复杂的问题,本文基于PLCopen标准,结合Matlab强大的数值计算能力和灵活性的编程方式,研究了Matlab代码快速生成应用于PLC控制系统功能块的方法,从而解决PLC编程功能块或者库不开放的局限性。仿真和实... 详细信息

针对PLC控制系统中编写算法过程过于复杂的问题,本文基于PLCopen标准,结合Matlab强大的数值计算能力和灵活性的编程方式,研究了Matlab代码快速生成应用于PLC控制系统功能块的方法,从而解决PLC编程功能块或者库不开放的局限性。仿真和实验结果表明,该方法满足对PLC编程的实际需求。

关键词：功能块 PLCopen IEC61131-3 运动控制

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基于FPGA的半导体激光器稳频系统

量子光学学报 2024年第1期30卷 85-94页

作者：张沛王晨曦宋丽军胡裕栋李刚张鹏飞张天才量子光学与光量子器件国家重点实验室、山西大学光电研究所山西太原030006 山西大学极端光学协同创新中心山西太原030006

半导体激光器由于波长覆盖范围大、易调谐、体积小、重量轻、结构简单、功耗低、寿命长等优势,在量子信息、精密测量、光学传感等领域均有广泛应用。由于自由运转的半导体激光器输出频率起伏较大,在应用中需要对其频率进行反馈控制。然... 详细信息

半导体激光器由于波长覆盖范围大、易调谐、体积小、重量轻、结构简单、功耗低、寿命长等优势,在量子信息、精密测量、光学传感等领域均有广泛应用。由于自由运转的半导体激光器输出频率起伏较大,在应用中需要对其频率进行反馈控制。然而传统反馈控制系统存在结构复杂、体积庞大、稳定性差等缺点,因此我们搭建了一套基于FPGA的外腔半导体激光器稳频系统。该系统以铯原子饱和跃迁线为参考频率,以FPGA电路模块代替信号发生器、锁相放大器、PID、示波器等器件,对激光器工作电流施加反馈,成功将激光器的输出频率分别稳定到|6^(2)S_(1/2),F=4→|6^(2)P_(3/2),F=4,5交叉峰和|6^(2)S_(1/2),F=4→|6^(2)P_(3/2),F=5跃迁线对应的频率。80 s内激光器输出频率起伏为3.0(0.3)MHz。该系统简单易用,集成度高,可用于多种锁定系统。

关键词： FPGA 半导体激光器主动稳频反馈控制

Experimental observation of Fermi-level flat band in novel kagome metal CeNi_(5)

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Chinese Physics B 2024年第8期33卷 467-472页

作者：陈学智王乐张帅张任杰程以伟胡裕栋孟承诺刘正太吕佰晴黄耀波 Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of SciencesShanghai 201800China Tsung-Dao Lee Institute Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China International Quantum Academy Shenzhen 518048China Institute of Theoretical Physics Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China School of Physics and Astronomy Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Zhangjiang Institute for Advanced Study Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Shanghai Synchrotron Radiation Facility Shanghai Advanced Research InstituteChinese Academy of SciencesShanghai 201204China

Kagome materials are a class of material with a lattice structure composed of corner-sharing triangles that produce various exotic electronic phenomena,such as Dirac fermions,van Hove singularities,and flat ***,most of the known kagome materials have a flat band detached from the Fermi energy,which limits the investigation of the emergent flat band *** this work,by combining soft x-ray angle-resolved photoemission spectroscopy(ARPES)and the first-principles calculations,the electronic structure is investigated of a novel kagome metal CeNi_(5) with a clear dispersion along the kz direction and a Fermi level flat band in theΓ–K–M–Γ***,resonant ARPES experimental results indicate that the valence state of Ce ions is close to 4^(+),which is consistent with the transport measurement *** results demonstrate the unique electronic properties of CeNi_(5) as a new kagome metal and provide an ideal platform for exploring the flat band physics and the interactions between different types of flat bands by tuning the valence state of Ce ions.

关键词： ARPES kagome lattice band structure flat band

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长三角城市群美丽中国建设绩效评估

生态经济 2025年第01期 28-34页

作者：王奇姜明栋黄玉洁北京大学环境科学与工程学院

基于减污降碳协同视角构建美丽中国建设绩效评估体系，采用超效率SBM模型定量分析长三角城市群2011—2021年美丽中国建设绩效的时空特征，并进一步构建Dagum基尼系数分解模型探究其空间差异来源。研究发现：(1)长三角城市群美丽中国建... 详细信息

基于减污降碳协同视角构建美丽中国建设绩效评估体系，采用超效率SBM模型定量分析长三角城市群2011—2021年美丽中国建设绩效的时空特征，并进一步构建Dagum基尼系数分解模型探究其空间差异来源。研究发现：(1)长三角城市群美丽中国建设绩效在研究期内总体呈波动上升趋势，且绩效值的分布趋于向高水平区间集中。(2)长三角城市群的美丽中国建设绩效的空间差异显著，总体呈现东高西低、南高北低的分布格局。南京、杭州、合肥、上海等城市群中心城市美丽中国建设绩效在研究期内的提升幅度最大，而马鞍山、铜陵等传统资源型城市在推动美丽中国建设时面临较大压力。(3)省际差异是造成长三角城市群内部美丽中国建设绩效空间分异的主要原因，且其贡献率在研究期内由46.98%上升至72.23%，其中，苏-皖组间差异是省际差异的主要来源。据此提出推进长三角城市群构建美丽中国建设先行区的对策建议。

关键词：长三角城市群美丽中国建设绩效评估基尼系数

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二维Janus LuClI的铁谷特性研究

原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 159-168页

作者：朱靖欣郭三栋西安邮电大学电子工程学院西安710121

铁谷材料由于其固有的铁磁性质,可以产生自发谷极化,从而实现谷自由度的操纵.不同的谷极化状态为铁谷材料在信息传递领域的应用提供了可能性.在本文的工作中,采用了可靠的第一性原理计算方法,证明了Janus单层LuClI的动力学、力学和热力... 详细信息

铁谷材料由于其固有的铁磁性质,可以产生自发谷极化,从而实现谷自由度的操纵.不同的谷极化状态为铁谷材料在信息传递领域的应用提供了可能性.在本文的工作中,采用了可靠的第一性原理计算方法,证明了Janus单层LuClI的动力学、力学和热力学稳定性.发现Janus单层LuClI是一种有潜力的铁谷材料,它有着50.927 meV的谷劈裂.当Lu原子磁矩方向(平面外)发生颠倒时,可以实现谷极化翻转.还计算了Janus单层LuClI在布里渊区中的Berry曲率分布,主要集中在-K和K谷,可以实现反常谷霍尔效应.当电子关联强度比较小时,Janus单层LuClI的易磁化轴将指向面内,从而失去自发谷极化.尽管如此,利用应变调控可以使磁化方向从面内转向面外,从而产生谷极化.此外,Janus单层LuClI同时具有面内和面外压电响应,计算得到的面内压电应变系数d11大于大部分已有二维材料的计算值,而面外压电系数d31非常小.这为通过压电效应调控谷载流子提供了可能性.

关键词：铁谷材料压电第一性原理计算

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人工智能赋能中职校体育教学的路径研究

文体用品与科技 2025年第1期 163-165页

作者：陈佳栋上海工程技术大学高等职业技术学院上海200080 上海市高级技工学校上海200080

本文旨在探索人工智能(AI)技术在中职校体育教学中的应用路径,以期通过技术赋能提升教学质量,实现个性化教学,并促进学生全面发展。本文在对国内外AI体育教学的实践案例进行分析的同时,结合中职校体育教学的现状与挑战,提出了一系列AI... 详细信息

本文旨在探索人工智能(AI)技术在中职校体育教学中的应用路径,以期通过技术赋能提升教学质量,实现个性化教学,并促进学生全面发展。本文在对国内外AI体育教学的实践案例进行分析的同时,结合中职校体育教学的现状与挑战,提出了一系列AI赋能的教学策略,并探讨了其在教学实践中的应用。研究发现,AI技术能够有效解决中职校体育教学中资源分配不均、个性化教学难以实现等问题。智能体育教学平台的构建、大数据分析在个性化训练中的应用、虚拟现实技术在实战技能教学中的作用,以及教师角色与能力的重塑,是AI赋能体育教学的关键实践路径。研究表明,人工智能技术在中职校体育教学中的应用前景广阔,能够显著提升教学效率和个性化水平,激发学生学习兴趣,促进学生全面发展。未来,随着技术的不断进步,中职校体育教学将进入一个全新的智能化时代,实现教学内容、方式和评价的全面智能化。此外,数据保护与协同创新将是确保智能体育教学可持续发展的关键。

关键词：人工智能体育教学中职校教学路径技术融合

景观格局对生态系统服务空间分异特征的影响——以东营市为例

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东北林业大学学报 2025年第2期53卷 86-96页

作者：房子钰丁宁冯恒栋沈阳张达延边大学吉林省·珲春市133300

以山东省东营市全域为研究区域,以2000、2010、2020年,来源于地理空间数据云(https://***/)的Landsat遥感影像数据、资源环境科学数据平台(https://***/)的中国多时期土地利用遥感监测数据集(CNLUCC)、《东营市统计年鉴》的东营市社会... 详细信息

以山东省东营市全域为研究区域,以2000、2010、2020年,来源于地理空间数据云(https://***/)的Landsat遥感影像数据、资源环境科学数据平台(https://***/)的中国多时期土地利用遥感监测数据集(CNLUCC)、《东营市统计年鉴》的东营市社会经济统计数据为数据源;应用ENVI 5.3软件对卫星影像数据进行预处理,将预处理后的数据采用ArcGIS 10.2软件进行目视评价分类,根据东营市实际情况将土地利用和土地覆盖类型划分为农田、湿地、水体、建设用地、草地共5类;综合考虑景观的面积度量、形状选择、多样性程度、离散程度4个方面,设计斑块密度、最大斑块指数、景观形状指数、分离度指数、香农多样性指数、散布与并列指数6个景观指标,评价东营市的景观格局特征;以生态系统服务价值为评价指标、景观格局特征(景观格局指数)为影响因素,采用价值转移法依据修正的价值当量系数计算东营市生态系统服务价值,利用普通最小二乘法(OLS)模型、地理加权回归模型(GWR)分析东营市景观格局对生态系统服务价值空间分异特征的影响。结果表明:①2000—2020年,东营市农田、建设用地、水体面积增加,湿地、草地面积减少。②2000—2020年,东营市整体景观特征的指数变化,最大斑块指数、景观形状指数增加,而斑块密度、分离度指数、散布与并列指数、香农多样性指数减少,斑块类型特征指数变化各异。③2000—2020年,东营市生态系统服务价值总体增加了约1.95亿元,空间上生态系统服务价值呈现北部和东部高、西部和南部低的特点。④2000—2020年,斑块密度对生态系统服务价值总体为负向影响、散布与并列指数对生态系统服务价值仅具有正向影响(影响系数范围为0.04~0.45)、分离度指数和香农多样性指数都对生态系统服务价值整体具有正向影响。

关键词：景观格局生态系统服务价值空间分异特征东营市