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Nonlinear optical absorption properties of InP nanowires and applications as a saturable absorber

Photonics Research 2020年第6期8卷 1035-1041页

作者： JUNTING LIU HONGKUN NIE bingzheng yan KEJIAN yanG HE yanG VLADISLAV KHAYRUDINOV HARRI LIPSANEN BAITAO ZHANG JINGLIANG HE State Key Laboratory of Crystal Materials Shandong UniversityJinan 250100China Key Laboratory of L aser&Infrared System Ministry of EducationShandong UniversityQingdao 266237China Department of Electronics and Nanoengineering Aalto UniversityEspoo FI-00076Finland

Indium phosphide(InP)nanowires(NWs)have attracted significant attention due to their exotic properties that are different from the bulk counterparts,and have been widely used for light generation,amplification,detection,modulation,and switching,***,high-quality InP NWs were directly grown on a quartz substrate by the Au-nanoparticle assisted vapor-liquid-solid *** thoroughly studied their nonlinear optical absorption properties at 1.06μm by the open-aperture Z-scan ***,a transition phenomenon from satu-rable absorption(SA)to reverse saturable absorption(RSA)was observed with the increase of the incident laser *** the analysis,we found that the effective nonlinear absorption cofficient(βeff-10^2 cm/MW)under the SA process was 3 orders of magnitude larger than that during the RSA ***,the SA proper-ties of InP NWs were experimentally verified by using them as a saturable absorber for a passively Q-switched Nd:YVO4 solid-state laser at 1.06μm,where the shortest pulse width of 462 ns and largest single pulse energy of 1.32μJ were ***,the ultrafast carrier relaxation dynamics were basically studied,and the intraband and inter-band ultrafast carrier relaxation times of 8.1 and 63.8 ps,respectively,were measured by a degenerate pump-probe method with the probe laser of 800 *** results well demonstrate the nonlinear optical absorption properties,which show the excellent light manipulating capabilities of InP NWs and pave a way for their applications in ultrafast nanophotonic devices.

关键词： optical saturable switched

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Ta_(2)NiSe_(5) nanosheets as a novel broadband saturable absorber for solid-state pulse laser generation

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Science China Materials 2021年第6期64卷 1468-1476页

作者： bingzheng yan Haowen Guo Guanbai He Jiajia Mao Feifei Wang Kejian yang Baitao Zhang Jingliang He State Key Laboratory of Crystal Materials Shandong UniversityJinan 250100China School of Physics Southeast UniversityNanjing 210096China Collaborative Innovation Center of Light Manipulations and Applications Shandong Normal UniversityJinan 250358China

Two-dimensional(2D)ternary chalcogenides have attracted great attentions because of their novel chemical and physical properties arising from the synergistic effect and stoichiometric variation with the additional third element compared with their binary ***,high-quality 2D tantalum nickel selenide(Ta_(2)NiSe_(5))nanosheets are successfully fabricated by a liquid-phase exfoliation(LPE)*** ultrafast excited carrier relaxation time and nonlinear optical absorption response are investigated and reveal that the prepared 2D Ta_(2)NiSe_(5)nanosheets have excellent broadband saturable absorption properties,which are further illustrated by three passively Q-switched(PQS)allsolid-state lasers operating at 1.0,2.0 and 2.8μm with the Ta_(2)NiSe_(5)nanosheet-based saturable absorber(SA).Furthermore,mode-locked laser operation with the pulse width as short as 356 fs is also realized at 1.0μ*** work not only demonstrates the excellent nonlinear optical proprieties and optical modulation performance of Ta_(2)NiSe_(5),but also paves the way for exploring the photonic and optoelectronic proprieties of ternary chalcogenide materials.

关键词： Ta_(2)NiSe_(5) saturable absorbers passively Q-switched lasers ultrafast lasers

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High-power and high-efficiency 4.3 μm ZGP-OPO

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Chinese Optics Letters 2022年第1期20卷 74-78页

作者： Feifei Wang Jiatong Li Xiaohui Sun bingzheng yan Hongkun Nie Xun Li Kejian yang Baitao Zhang Jingliang He State Key Laboratory of Crystal Materials Institute of Novel SemiconductorsShandong UniversityJinan 250100China Key Laboratory of Laser&Infrared System Ministry of EducationShandong UniversityQingdao 266237China Collaborative Innovation Center of Light Manipulations and Applications Shandong Normal UniversityJinan 250358China State Key Laboratory of Transient Optics and Photonics Xi’an Institute of Optics and Precision Mechanics of CASXi’an 710119China

In this paper,a high-power and high-efficiency 4.3μm mid-infrared(MIR)optical parametric oscillator(OPO)based on ZnGeP_(2)(ZGP)crystal is *** acousto-optically Q-switched Ho Y_(3)Al_(5)O_(12) laser operating at 2.1μm with a maximum average output power of 35 W and pulse width of 38 ns at a repetition rate of 15 kHz is established and employed as the pump source.A doubly resonant OPO is designed and realized with the total MIR output power of 13.27 W,including the signal and idler output power of 2.65 W at 4.07μm and 10.62 W at 4.3μ*** corresponding total optical-to-optical and slope efficiencies are 37.9%and 67.1%,*** shortest pulse width,beam quality factor,and output power instability are measured to be 36 ns,M_(x)^(2)=1.8,M_(y)^(2)=2.0,and RMS<1.9%at 8 h,*** results pave a way for designing high-power and high-efficiency 4–5μm MIR laser sources.

关键词： mid-infrared laser optical parametric oscillator nonlinearity

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基于负荷预测的供热站锅炉节能改造控制方法

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自动化应用 2022年第5期 52-54页

作者：颜丙正中国原子能科学研究院北京102413

为提高供热站锅炉节能改造后的效果,提出一种基于负荷预测的供热效益模型,以此为锅炉改造活动提供改造依据。从锅炉数量控制、送风机转速控制和低负荷稳燃技术等角度进行分析,提高锅炉的资源利用效率与负荷率,并设计对比试验,以验证所... 详细信息

为提高供热站锅炉节能改造后的效果,提出一种基于负荷预测的供热效益模型,以此为锅炉改造活动提供改造依据。从锅炉数量控制、送风机转速控制和低负荷稳燃技术等角度进行分析,提高锅炉的资源利用效率与负荷率,并设计对比试验,以验证所提方法的可行性。结果表明:所提方法与集中供热锅炉相比可降低1053m^(3)/h天然气和1.56万t/yr燃煤的使用量,可在实现节能的同时提高锅炉的负荷率。

关键词：负荷预测供热站锅炉节能改造

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植物生态体系构建对城市环境污染治理的影响研究

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环境科学与管理 2021年第12期46卷 141-145页

作者：颜秉征白俄罗斯国立大学白俄罗斯220030

为对植物生态体系构建对城市环境污染治理的影响情况进行深入分析和研究,将实验地点选在某生态实验站中,根据土壤环境质量规定标准,制定两种实验处理方法。同时将未投入污染物的处理方式当做对照,获取实验数据,分别探索植物的富集系数... 详细信息

为对植物生态体系构建对城市环境污染治理的影响情况进行深入分析和研究,将实验地点选在某生态实验站中,根据土壤环境质量规定标准,制定两种实验处理方法。同时将未投入污染物的处理方式当做对照,获取实验数据,分别探索植物的富集系数特点与污染耐性特点,为不同植物构成的植物生态体系规划了不同的适用环境。实验结果表明:不同植物生态体系适用于不同污染情况的城市,在治理时需要对植物生态体系科学搭配。

关键词：植物生态体系露天栽培城市环境污染治理

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LD侧面泵浦被动调Q环形腔单纵模激光器

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光学学报 2022年第19期42卷 117-121页

作者：赵桂娟王雨雷陈彬颜秉政白振旭吕志伟河北工业大学先进激光技术研究中心天津300401 河北省先进激光技术与装备重点实验室天津300401

展示了一种环形腔全固态单纵模被动调Q激光器。采用激光二极管(LD)侧面泵浦的环形腔消除空间烧孔效应,实现谐振腔内纵模数量的稳定;通过标准具控制激光器相邻纵模间的净增益差,实现高单纵模率激光输出。激光器以10 Hz的重复频率运行,脉... 详细信息

展示了一种环形腔全固态单纵模被动调Q激光器。采用激光二极管(LD)侧面泵浦的环形腔消除空间烧孔效应,实现谐振腔内纵模数量的稳定;通过标准具控制激光器相邻纵模间的净增益差,实现高单纵模率激光输出。激光器以10 Hz的重复频率运行,脉宽为23.6 ns,单脉冲能量为6.1 mJ。该激光器在输出能量以及单纵模率方面具有较好的稳定性,其相对标准差为1.56%,当连续记录一万发脉冲时,单纵模率为100%。

关键词：激光器单纵模环形腔被动调Q 标准具侧面泵浦

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WNK2通过抑制ERK1/2/ROS/SHP2信号通路延缓肝细胞癌的增殖和侵袭

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中国实验动物学报 2024年第2期32卷 210-218页

作者：石鑫张敬坡陈虎王威闫丙政河北医科大学第一医院肝胆胰外科石家庄050000

目的探讨WNK2对肝细胞癌(hepatocellocellua carcinoma,HCC)中ERK1/2/ROS/SHP2信号通路的影响,并探讨其在HCC细胞增殖和迁移中的作用。方法将WNK2-mimic和sh-RNA WNK2以及相应的阴性对照转染HepG2细胞,采用BALB/c裸鼠皮下成瘤实验检测WNK2对肝细胞癌增殖能力的影响;采用Western Blot检测瘤组织中WNK2、p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达;使用SHP2抑制剂PHPS1进行处理之后,采用Western Blot检测HepG2细胞中WNK2、p40、gp90、p-SHP2、p-AKT和p-ERK1/2的表达;使用细胞划痕实验和Transwell检测HepG2细胞的迁移能力和侵袭能力;采用单克隆增殖实验和CCK-8检测HepG2细胞的增殖能力。结果与sh-NC组相比,sh-RNA WNK2组裸鼠的瘤体体积显著增大(P0.05);细胞划痕实验和Transwell结果显示,相对于sh-NC组,sh-RNA WNK2组HepG2细胞的迁移和侵袭能力显著升高(P0.05);单克隆增殖实验结果显示,相对于sh-NC组,sh-RNA WNK2组HepG2细胞的增殖能力显著升高(P0.05)。结论WNK2可以抑制ERK1/2/ROS/SHP2信号通路,从而抑制ERK1/2/AKT信号通路,延缓HCC的增殖和迁移。

关键词：肝细胞癌 WNK2 ERK1/2/ROS/SHP2信号通路增殖侵袭

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基于非线性频率变换的长波红外激光器研究进展

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光学学报 2023年第3期43卷 142-155页

作者：白振旭高嘉赵臣颜秉政齐瑶瑶丁洁王雨雷吕志伟河北工业大学先进激光技术研究中心天津300401 河北省先进激光技术与装备重点实验室天津300401 光电信息控制和安全技术重点实验室天津300308

8~12μm长波红外波段激光位于大气传输窗口并覆盖诸多气体分子的吸收带,在大气探测、光电对抗等领域具有重要的应用。目前,通过粒子数反转激光器直接辐射以及非线性频率变换间接辐射是实现8~12μm长波红外激光输出的主要方式。其中,基... 详细信息

8~12μm长波红外波段激光位于大气传输窗口并覆盖诸多气体分子的吸收带,在大气探测、光电对抗等领域具有重要的应用。目前,通过粒子数反转激光器直接辐射以及非线性频率变换间接辐射是实现8~12μm长波红外激光输出的主要方式。其中,基于非线性光学晶体频率转换的长波红外激光器具有结构紧凑、波长选择灵活、功率拓展性强等优势,近年来得到了快速发展和广泛应用。本文对二阶非线性频率变换的光学晶体、工作原理,以及获得长波红外激光的研究进展进行综述,并对基于受激拉曼散射的三阶非线性频率变换获得长波红外的方法进行了介绍和展望。

关键词：激光器长波红外激光非线性频率变换 8~12μm 非线性晶体

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高重频大能量1.6μm波段全固态激光的研究进展(特邀)

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红外与激光工程 2023年第8期52卷 68-81页

作者：李鹏飞张飞李凯曹晨李延张佳超颜秉政白振旭于宇吕志伟王雨雷河北工业大学先进激光技术研究中心天津300401 河北省先进激光技术与装备重点实验室天津300401

1.6μm附近波段激光不仅属于人眼安全波段,而且处于大气传输窗口,不仅如此,高重频、大能量的1.6μm附近波段激光还可携带高分辨率、大数据量的信息远距离传输。近年来随着晶体制备和镜片镀膜工艺的提高,通过直接泵浦增益介质和频率转换... 详细信息

1.6μm附近波段激光不仅属于人眼安全波段,而且处于大气传输窗口,不仅如此,高重频、大能量的1.6μm附近波段激光还可携带高分辨率、大数据量的信息远距离传输。近年来随着晶体制备和镜片镀膜工艺的提高,通过直接泵浦增益介质和频率转换技术获得1.6μm附近波段的激光在重复频率、能量和光束质量等方面都得到了很大进展。首先,介绍了直接泵浦掺Er3+晶体、受激拉曼频移和光参量振荡产生1.6μm附近波段激光的原理和研究进展;其次,总结了三种方案在获得1.6μm附近波段激光的优点和缺点;最后,分析了它们在获得高重频、大能量1.6μm附近波段激光的应用前景。针对光参量振荡输出激光光束质量较差的问题,文中进行分析并给出相应解决方法,最后对通过光参量振荡获得较好光束质量、高重频、大能量1.6μm附近波段激光的发展前景进行了展望。

关键词：高重频大能量光参量振荡 1.6μm附近波段激光受激拉曼散射直接泵浦掺Er3+晶体

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Silk damping in scalar-induced gravitational waves: a novel probe for new physics

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2025年第1期Mechanics & Astronomy) .卷 79-85页

作者： yan-Heng Yu Sai Wang Theoretical Physics Division Institute of High Energy Physics Chinese Academy of Sciences School of Physics University of Chinese Academy of Sciences

Silk damping is well known in the study of cosmic microwave background（CMB） and accounts for suppression of the angular power spectrum of CMB on large angular multipoles. In this article, we study the effect of Silk damping on the scalar-induced gravitational waves（SIGWs）. Resulting from the dissipation of cosmic fluid, the Silk damping notably suppresses the energydensity spectrum of SIGWs on scales comparable to a diffusion scale at the decoupling time of weakly-interacting particles. The effect offers a novel observable for probing the underlying particle interaction, especially for those mediated by heavy gauge bosons beyond the standard model of particles. We anticipate that pulsar timing arrays are sensitive to gauge bosons with mass ～10～3-10～4 GeV, while space-and ground-based interferometers to those with mass ～10～7-1012GeV, leading to essential complements to on-going and future experiments of high-energy physics.

关键词： scalar-induced gravitational waves Silk damping new physics

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