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Editorial of special issue on spatiotemporal optical fields and time-varying optical materials

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chinese Optics Letters 2023年第12期21卷 1-6页

作者：万辰皓陈伟曹前 School of Optical and Electronic information Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China National laboratory of solid {2. Microstructures Key Laboratory of Intelligent Optical Sensing and ManipulationCollege of Engineering and Applied Sciencesand Collaborative Innovation Center of Advanced MicrostructuresNanjing UniversityNanjing 210093China School of Optical-Electrical and Computer Engineering University of Shanghai for Science and TechnologyShanghai 200093China

Optical science is currently witnessing a surge of interest in exploring complex optical fields with intricately tailored space-time *** spatiotemporal optical fields,carefully sculpted,are opening up new facets in both classical and quantum optics studies and paving the way for many novel *** include,but are not limited to,superresolution imaging,nanofabrication,optical manipulation,high-dimensional communication,and quantum information ***,there is a growing fascination surrounding time-varying optical *** dynamic materials,in stark contrast to their time-invariant counterparts,provide an innovative degree of freedom in orchestrating electromagnetic fields and light–matter interactions across time and ***,these time-varying materials offer a promising avenue for generating and tailoring spatiotemporal optical fields.

关键词： materials quantum invariant

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太赫兹波导发展现状与展望

太赫兹科学与电子信息学报 2022年第3期20卷 241-260页

作者：王长郑永辉谭智勇何晓勇曹俊诚中国科学院太赫兹固态技术重点实验室上海200050 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 上海师范大学数理学院上海200233

太赫兹波具有良好的穿透性、低能性和宽带性,在高速空间通信、环境监测、外差探测、医学探测、无损检测和国防安全等领域具有重要的应用前景。波导传输技术和功能器件是太赫兹系统不可或缺的重要组成部分,太赫兹波导的性能决定了太赫兹... 详细信息

太赫兹波具有良好的穿透性、低能性和宽带性,在高速空间通信、环境监测、外差探测、医学探测、无损检测和国防安全等领域具有重要的应用前景。波导传输技术和功能器件是太赫兹系统不可或缺的重要组成部分,太赫兹波导的性能决定了太赫兹系统的信号传输效率和集成度,引起人们的研究兴趣。近年来,太赫兹波导的发展取得了长足的进步,从普通的金属空心波导到金属线波导、介质光纤,再到最近的人工表面等离激元波导、石墨烯、铌酸锂等新型波导,它们展现出了各自的优势,令人振奋。该综述全面介绍了太赫兹波导领域的发展及研究近况,并对其未来应用进行了展望。

关键词：太赫兹波导金属光子晶体等离激元石墨烯

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跨阻放大器低温性能及其对THz光电信号的放大应用

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太赫兹科学与电子信息学报 2023年第1期21卷 16-21页

作者：李弘义谭智勇邵棣祥符张龙曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术实验室上海200050 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

随着太赫兹技术、低温电子学和射电天文学的发展,对可低温环境下工作的集成封装式跨阻放大芯片的需求增加。本文针对一种Ge-Si基底型跨阻放大器,主要研究了其深低温环境下的电学性能,获得了8 K温度下放大器芯片的典型端口电流-电压特性... 详细信息

随着太赫兹技术、低温电子学和射电天文学的发展,对可低温环境下工作的集成封装式跨阻放大芯片的需求增加。本文针对一种Ge-Si基底型跨阻放大器,主要研究了其深低温环境下的电学性能,获得了8 K温度下放大器芯片的典型端口电流-电压特性曲线和增益曲线,得到了在0.1~3 GHz频带内较为平坦的增益效果;为了验证其对太赫兹光电信号的放大功能,将该跨阻放大器与太赫兹量子阱探测器集成封装,并搭建了太赫兹脉冲激光探测系统,在8 K温度下实现了对脉宽2.s太赫兹光电探测信号的有效放大,跨阻增益约560Ω,电流放大增益为1.78 mA/V。上述研究成果首次验证了商用跨阻放大器在深低温环境下应用的可行性,为太赫兹高速探测与高频通信领域的集成跨阻放大提供了一种有效技术手段。

关键词：太赫兹探测高速封装跨阻放大器低温放大技术

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基于源偶极子的扫描近场光学显微镜的数值模拟

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红外与毫米波学报 2023年第5期42卷 643-651页

作者：吴昌林王长曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049

红外和太赫兹范围内的扫描近场光学显微镜能够突破衍射极限,实现更小的空间分辨率,在纳米尺度结构的光学特性分析检测方面具有重要应用。为了进一步理解探针与样品的相互作用,对探针近场的分析和数值描述是必不可少的。基于真实的探针... 详细信息

红外和太赫兹范围内的扫描近场光学显微镜能够突破衍射极限,实现更小的空间分辨率,在纳米尺度结构的光学特性分析检测方面具有重要应用。为了进一步理解探针与样品的相互作用,对探针近场的分析和数值描述是必不可少的。基于真实的探针形状的解析模型,结合数值模拟的开发了源偶极子模型(SDM),能够直接获得近场检测信息,提高计算效率。基于模拟结果,解释了天线效应、尖端半径影响和电荷量的影响,并将SDM模型结果与全波仿真(FWS)结果进行了比较。为进一步理解近场光学显微镜中的针尖-样品结提供了新的视角。

关键词：太赫兹近场显微技术数值模拟偶极模型光学性质

基于太赫兹量子阱光电探测器的成像技术研究进展

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光电工程 2020年第5期47卷 1-10页

作者：符张龙李锐志李弘义邱付成谭智勇邵棣祥张真真顾亮亮万文坚曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 上海理工大学光电信息与计算机学院上海200093

太赫兹(THz)波对非极性材料有较好的穿透性,对生物医学组织无电离效应,因而非常适合无损检测、生物医学成像等应用。THz量子阱光电探测器(THz QWPs)具有响应速度快、响应率高、噪声等效功率低、体积小的特点。相较于其他探测器,THz QWP... 详细信息

太赫兹(THz)波对非极性材料有较好的穿透性,对生物医学组织无电离效应,因而非常适合无损检测、生物医学成像等应用。THz量子阱光电探测器(THz QWPs)具有响应速度快、响应率高、噪声等效功率低、体积小的特点。相较于其他探测器,THz QWPs作为成像系统接收器时,系统具有成像分辨率高、成像速度快、成像信噪比高、结构紧凑等优势。本文综述了基于THz QWPs的成像研究进展,并对成像系统核心指标的影响因素进行了分析和总结。采用更稳定的装置固定THz QWPs,提升器件响应速度、探测灵敏度、阵列规模,可以有效提升系统各项核心性能。

关键词：太赫兹量子阱光电探测器成像

terahertz Semiconductor Quantum Well Devices

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Journal of Semiconductors 2006年第4期27卷 627-634页

作者： Liu H C Luo H Ban D Waichter M Song C Y Wasilewski Z R Buchanan M Aers G C SpringThorpe A J cao J C Feng S L Williams B S Hu Q Institute for Microstructural sciences National Research Council Ottawa K1A 0R6 Canada state key {2. of Functional Materials for Informatics Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology Chinese AcademyofSciences Shanghai 200050 China Department of Electrical Engineering and Computer Science and Research laboratory of Electronics Massachusetts Institute of Technology Cambridge Massachusetts 02139 USA

For eventually providing terahertz science with compact and convenient devices,terahertz (1～10THz) quantum-well photodetectors and quantum-cascade lasers are *** design and projected detector performance are presented together with experimental results for several test devices,all working at photon energies below and around optical *** limited infrared performance (BLIP) operations are observed for all samples (three in total),designed for different *** temperatures of 17,13,and 12. are achieved for peak detection frequencies of 9.7THz(31μm),5.4THz(56μm),and 3.2.Hz(93μm),respectively.A set of THz quantum-cascade lasers with identical device parameters except for doping concentration is *** δ-doping density for each period varies from 3.2.1010 to 4.8×*** observe that the lasing threshold current density increases monotonically with doping ***,the measurements for devices with different cavity lengths provide evidence that the free carrier absorption causes the waveguide loss also to increase *** the observed maximum lasing temperature is best at a doping density of 3.6×1010cm-2.

关键词：半导体量子论激光技术光电探测器

Emerging contaminants:A One Health perspective

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The Innovation 2024年第4期5卷 140-170,139页

作者： Fang Wang Leilei Xiang Kelvin Sze-Yin Leung Martin Elsner Ying Zhang Yuming Guo Bo Pan Hongwen Sun Taicheng An Guangguo Ying Bryan WBrooks Deyi Hou Damian EHelbling Jianqiang Sun Hao Qiu Timothy MVogel Wei Zhang Yanzheng Gao Myrna JSimpson Yi Luo Scott XChang Guanyong Su Bryan MWong Tzung-May Fu Dong Zhu Karl JJobst Chengjun Ge Frederic Coulon Jean Damascene Harindintwali Xiankui Zeng Haijun Wang Yuhao Fu Zhong Wei Rainer Lohmann Changer Chen Yang Song Concepcion Sanchez-Cid Yu Wang Ali El-Naggar Yiming Yao Yanran Huang Japhet Cheuk-Fung Law Chenggang Gu Huizhong Shen Yanpeng Gao Chao Qin Hao Li Tong Zhang Natàlia Corcoll Min Liu Daniel SAlessi Hui Li Kristian KBrandt Yolanda Pico Cheng Gu Jianhua Guo Jianqiang Su Philippe Corvini Mao Ye Teresa Rocha-Santos Huan He Yi Yang Meiping Tong Weina Zhang Fidèle Suanon Ferdi Brahushi Zhenyu Wang Syed AHashsham Marko Virta Qingbin Yuan Gaofei Jiang Louis A.Tremblay Qingwei Bu Jichun Wu Willie Peijnenburg Edward Topp Xinde cao Xin Jiang Minghui Zheng Taolin Zhang Yongming Luo Lizhong Zhu Xiangdong Li DamiàBarceló Jianmin Chen Baoshan Xing Wulf Amelung Zongwei Cai Ravi Naidu Qirong Shen Janusz Pawliszyn Yong-guan Zhu Andreas Schaeffer Matthias C.Rillig Fengchang Wu Gang Yu James M.Tiedje state key {2. of Soil and Sustainable Agriculture Institute of Soil ScienceChinese Academy of SciencesNanjing 210008China University of chinese academy of sciences Beijing 100049China Department of Chemistry Hong Kong Baptist UniversityHong KongChina HKBU Institute of Research and Continuing Education Shenzhen Virtual University ParkShenzhenChina Technical University of Munich TUM School of Natural SciencesInstitute of Hydrochemistry85748 GarchingGermany School of Resources&Environment Northeast Agricultural UniversityHarbin 150030China Climate Air Quality Research UnitSchool of Public Health and Preventive MedicineMonash UniversityMelbourneVICAustralia Faculty of Environmental Science&Engineering Kunming University of Science&TechnologyKunming 650500China Ministry of Education key laboratory of Pollution Processes and Environmental Criteria College of Environmental Science and EngineeringNankai UniversityTianjin 300350China Guangdong key laboratory of Environmental Catalysis and Health Risk Control School of Environmental Science and EngineeringInstitute of Environmental Health and Pollution ControlGuangdong University of TechnologyGuangzhou 510006China Ministry of Education key laboratory of Environmental Theoretical Chemistry South China Normal UniversityGuangzhouGuangdong 510006China Department of Environmental Science Baylor UniversityWacoTXUSA Center for Reservoir and Aquatic Systems Research(CRASR) Baylor UniversityWacoTXUSA School of Environment Tsinghua UniversityBeijing 100084China School of Civil and Environmental Engineering Cornell UniversityIthacaNY 14853USA key laboratory of Microbial {2. for Industrial Pollution Control of Zhejiang Province Zhejiang University of TechnologyHangzhou 310014China School of Environmental Science and Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Laboratoire d’Ecologie Microbienne Universite Claude Bernard Lyon 1UMR CNRS 5557UMR INRAE 1418VetAgro Sup69622 VilleurbanneFrance Department of Pla

Environmental pollution is escalating due to rapid global development that often prioritizes human needs over planetary *** global efforts to mitigate legacy pollutants,the continuous introduction of new substances remains a major threat to both people and the *** response,global initiatives are focusing on risk assessment and regulation of emerging contaminants,as demonstrated by the ongoing efforts to establish the UN’s Intergovernmental Science-Policy Panel on Chemicals,Waste,and Pollution *** review identifies the sources and impacts of emerging contaminants on planetary health,emphasizing the importance of adopting a One Health *** for monitoring and addressing these pollutants are discussed,underscoring the need for robust and socially equitable environmental policies at both regional and international *** actions are needed to transition toward sustainable pollution management practices to safeguard our planet for future generations.

关键词： pollution planet contaminants

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太赫兹量子阱探测器研究进展

红外与毫米波学报 2022年第1期41卷 103-109页

作者：张真真符张龙王长曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术实验室上海200050 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

太赫兹量子阱探测器具有皮秒级的响应时间和1 GHz以上的高速调制性能,是太赫兹快速成像和高速无线通信应用领域非常有前景的探测器。文章综述了太赫兹量子阱探测器的探测原理和设计方法、器件主要性能指标和基于该探测器的应用技术研究... 详细信息

太赫兹量子阱探测器具有皮秒级的响应时间和1 GHz以上的高速调制性能,是太赫兹快速成像和高速无线通信应用领域非常有前景的探测器。文章综述了太赫兹量子阱探测器的探测原理和设计方法、器件主要性能指标和基于该探测器的应用技术研究进展。研究表明,基于太赫兹量子阱探测器的快速成像系统可以获得物体的细节信息,有望用于安全检查和无损检测领域;太赫兹量子阱探测器还可用于高速无线通信的探测端,为未来6G高速无线通信应用提供了有效的技术途径。

关键词：太赫兹量子阱探测器太赫兹量子级联激光器太赫兹通信太赫兹成像

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基于单层二硫化钨光控太赫兹调制器的研究

红外与毫米波学报 2019年第5期38卷 655-661页

作者：付亚州谭智勇王长曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室上海200050 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

在太赫兹技术的应用中,控制太赫兹波的传输非常重要,太赫兹调制器被认为是下一代太赫兹无线通信中的重要器件.成功地研究了一种硅上生长单层二硫化钨的新型光泵浦太赫兹调制器,由于在硅衬底和二硫化钨的交界处出会形成异质结,二硫化钨... 详细信息

在太赫兹技术的应用中,控制太赫兹波的传输非常重要,太赫兹调制器被认为是下一代太赫兹无线通信中的重要器件.成功地研究了一种硅上生长单层二硫化钨的新型光泵浦太赫兹调制器,由于在硅衬底和二硫化钨的交界处出会形成异质结,二硫化钨充当着催化剂的作用,在光泵浦的作用下,在异质结处催化出更多的载流子,因此实现了更大的调制深度.结果表明,在泵浦光波长为660 nm、功率仅为117 mW时,该调制器的调制深度达到了63.6%.这种新型二维过渡金属硫化物对太赫兹波的调制有着更高的效率,使其在太赫兹技术中有很好的应用前景.

关键词：太赫兹光控调制器单层二硫化钨催化