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Integrated multi-scheme digital modulations of spoof surface plasmon polaritons

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Science China(Information Sciences) 2020年第10期63卷 123-132页

作者： Lepeng zhang haochi zhang Min TANG Peihang HE Lingyun NIU Liangliang LIU Jiayuan LU Wenxuan TANG Junfa MAO Tiejun CUI State Key Laboratory of Millimeter Waves Southeast University Key Laboratory of Ministry of Education of China for Research of Design and Electromagnetic Compatibility of High Speed Electronic Systems Shanghai Jiao Tong University Research Center of Applied Electromagnetics School of Electronic and Information EngineeringNanjing University of Information Science and Technology

The future wireless communications require different kinds of modulation functions to be integrated in a single intelligent device under different scenarios. Here, we propose a multi-scheme digital modulator to achieve this goal based on integrated spoof surface plasmon polaritons(SPP) in different frequency bands. By constructing switchable spoof SPP units, the propagating wave in the proposed spoof SPP waveguide can be manipulated in amplitude domain, frequency domain, and phase domain. As a proof of concept, the integrated multi-scheme digital modulator is experimentally verified to achieve at least three kinds of modulations, including amplitude shift keying, phase shift keying, and frequency shift keying, in a single digital spoof plasmonic waveguide. The simulated and measured results show that the modulator has excellent property of field confinement and is capable of frequency-domain modulation. Hence, the multi-scheme modulation property makes the proposed SPP digital modulator be an effective and reliable candidate for efficient manipulations of SPP waves and for advanced modulation technology.

关键词： spoof surface plasmon polaritons dynamic manipulation multi-scheme modulation dispersion engineering frequency modulation

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人工表面等离激元及其在微波频段的应用

电子与信息学报 2017年第1期39卷 231-239页

作者：汤文轩张浩驰崔铁军东南大学毫米波国家重点实验室

在微波频段采用超薄锯齿状金属条带可实现人工表面等离激元,将电磁场能量束缚在亚波长区域内传播。该文分析了人工表面等离激元特有的高束缚、低损耗、可调控等优点,研究了人工表面等离激元波导作为一种新型的高性能传输线在微波电路中... 详细信息

在微波频段采用超薄锯齿状金属条带可实现人工表面等离激元,将电磁场能量束缚在亚波长区域内传播。该文分析了人工表面等离激元特有的高束缚、低损耗、可调控等优点,研究了人工表面等离激元波导作为一种新型的高性能传输线在微波电路中的应用价值和发展现状,探讨了这一技术的发展方向和前景。

关键词：人工表面等离激元微波传输线小型化可调控

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人工表面等离激元超材料

光学学报 2021年第1期41卷 351-370页

作者：张浩驰何沛航牛凌云张乐鹏崔铁军东南大学电磁空间科学与技术研究院江苏南京210096 东南大学毫米波国家重点实验室江苏南京210096

以微带为代表的传统微波传输线无法精细操控电磁模式,因此传统电子信息系统在空间耦合、动态响应和性能鲁棒性等方面存在瓶颈。人工表面等离激元(SSPP)超材料可打破上述瓶颈,是光学与信息领域的研究热点之一。人工表面等离激元超材料是... 详细信息

以微带为代表的传统微波传输线无法精细操控电磁模式,因此传统电子信息系统在空间耦合、动态响应和性能鲁棒性等方面存在瓶颈。人工表面等离激元(SSPP)超材料可打破上述瓶颈,是光学与信息领域的研究热点之一。人工表面等离激元超材料是一类模拟光频段表面等离激元特性的新型超材料,可在微波和太赫兹频段精细操控表面波,具有与平面电路相似的构型特性,可用于制备下一代集成电路的基础传输线。人工表面等离激元分为传输型和局域型两类。传输型人工表面等离激元超材料始于三维立体结构,后发展成超薄梳状金属条带构型。学者们构建了以其为基础的微波电路新体系,研制了人工表面等离激元滤波器、天线、放大器和倍频器等典型的无源和有源器件,并将其集成为可实现亚波长间距多通道信号非视距传输的无线通信系统。人工局域表面等离激元(SLSP)超材料也经历了从三维立体构型到超薄构型的发展历程,并通过螺旋构型、链式构型、高阶模式和杂化模式等为电磁波的亚波长尺度调控提供了更多自由度。系统讨论了人工表面等离激元超材料在微波电路中的相关理论和应用,包括人工表面等离激元超材料的基本概念、构型发展、无源/有源器件以及无线通信系统。

关键词：表面光学超材料人工表面等离激元人工局域表面等离激元微波器件无线通信系统

微生物燃料电池对废水脱氮性能的影响因素综述

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环境污染与防治 2022年第8期44卷 1091-1096,1120页

作者：侯登峰张皓驰李先宁东南大学能源与环境学院江苏南京210096

利用微生物燃料电池(MFC)进行废水脱氮无需维持高碳氮比,减少了废水生物脱氮对碳源的依赖,同时还能以电能形式回收部分能量。在研究MFC进行废水脱氮的过程中,许多因素调控或限制着MFC的脱氮性能。因此,详细综述了反应器构造、运行条件... 详细信息

利用微生物燃料电池(MFC)进行废水脱氮无需维持高碳氮比,减少了废水生物脱氮对碳源的依赖,同时还能以电能形式回收部分能量。在研究MFC进行废水脱氮的过程中,许多因素调控或限制着MFC的脱氮性能。因此,详细综述了反应器构造、运行条件和微生物作用对MFC脱氮性能的影响,并在总结现有研究的基础上指出MFC脱氮的研究前景和面临的挑战。

关键词：微生物燃料电池脱氮水处理含氮废水

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基于人工表面等离激元的天线赋能技术

空军工程大学学报（自然科学版） 2022年第1期23卷 12-22页

作者：姚大悦何沛航张浩驰范轶崔铁军东南大学毫米波国家重点实验室南京210096 东南大学电磁空间科学与技术研究院南京210096 东南大学微电子学院南京210096

针对现有天线尺寸对材料属性的过度依赖、天线隐身与辐射性能的固有矛盾、以及天线波束可重构方式和性能受限等瓶颈问题,着重讨论了利用人工表面等离激元场增强、场束缚及慢波效应对天线进行赋能的技术,包括基于人工表面等离激元的天线... 详细信息

针对现有天线尺寸对材料属性的过度依赖、天线隐身与辐射性能的固有矛盾、以及天线波束可重构方式和性能受限等瓶颈问题,着重讨论了利用人工表面等离激元场增强、场束缚及慢波效应对天线进行赋能的技术,包括基于人工表面等离激元的天线小型化技术、雷达散射截面抑制技术、以及波束重构技术,为新型天线的研究提供新的思路和选择。

关键词：人工表面等离激元天线小型化技术雷达散射截面抑制技术波束重构技术

水栽植物型人工湿地对水产养殖废水中藻类及营养盐的去除

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净水技术 2020年第9期39卷 67-75页

作者：张毅张皓驰李先宁东南大学能源与环境学院江苏南京210000

利用藻类去除水产养殖水体的营养盐是一种高效生态的方法,但一直面临藻类最终移除困难的问题,而人工湿地是去除藻类以及氮磷污染物的有效途径。文中分别开展调控人工湿地表面水力负荷(HSL)和进水藻密度的试验以及静态试验,探究菌藻生物... 详细信息

利用藻类去除水产养殖水体的营养盐是一种高效生态的方法,但一直面临藻类最终移除困难的问题,而人工湿地是去除藻类以及氮磷污染物的有效途径。文中分别开展调控人工湿地表面水力负荷(HSL)和进水藻密度的试验以及静态试验,探究菌藻生物体在人工湿地基质内的空间分布及时间变化规律,探究人工湿地对菌藻生物体及氮磷的最终去除效果。结果表明,水耕植物型人工湿地能高效去除菌藻生物体,对小球藻的去除率最高可以达到95.8%,菌藻生物体在基质内的前端分布较多,在不同层的分布情况与水平位置有关。静态试验进行至15 d时已经表现出很好的脱氮效果,生物质氮去除率达96.5%,总氮去除率达92.7%。湿地系统在进水藻密度一定、HSL为0.1 m^3/(m^2·d)时,对氮磷等污染物的去除效果最佳,其总氮、氨氮、总磷、CODCr的去除率分别为79.2%、78.9%、21.7%、85.2%;在HSL一定、低进水藻密度下,对氮磷等污染物的去除效果最佳,其总氮、氨氮、总磷、CODCr的去除率分别为85.8%、72.1%、40.2%、70.8%。

关键词：人工湿地藻类与营养盐去除时空分布水产养殖废水

医疗服务价格调整的社会稳定风险及其影响因素研究——基于公立医院患者调查

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石河子大学学报（自然科学版） 2018年第6期36卷 687-693页

作者：林燕铭代聪张皓驰陈博吴瑶吴明北京大学公共卫生学院卫生政策与管理系

目的从患者角度分析医疗服务价格调整政策社会稳定风险的影响因素。方法利用2017年A市公立医院患者调查数据,采用多因素Logistic回归模型进行医疗服务价格调整的社会稳定风险影响因素分析。结果本研究共纳入2139人,患者认为静坐合理率... 详细信息

目的从患者角度分析医疗服务价格调整政策社会稳定风险的影响因素。方法利用2017年A市公立医院患者调查数据,采用多因素Logistic回归模型进行医疗服务价格调整的社会稳定风险影响因素分析。结果本研究共纳入2139人,患者认为静坐合理率和静坐参与意向率为分别为32.8%和17.6%。控制其他因素后,患者类型、年龄、基本医保类型、家庭医疗支出占家庭收入比例、信任医生、医疗费用评价是认为合理率的影响因素(P<0.05)。控制其他因素后,患者类型、年龄、家庭医疗支出占家庭收入比例、信任医生、医疗费用评价是静坐参与意向的影响因素(P<0.05)。结论在医疗服务价格调整中,研究对象的家庭经济负担越重,认为静坐合理率、静坐参与意向率、引发社会稳定风险可能越高;满意度越高,认为静坐合理率、静坐参与意向率、引发社会稳定风险可能越低。

关键词：医疗服务价格调整社会稳定风险医疗服务评价

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人工表面等离激元片上传输线及其应用

空军工程大学学报 2023年第6期24卷 15-22页

作者：王雪东常鑫何沛航姚大悦张浩驰东南大学电磁空间科学与技术研究院南京210096 东南大学微电子学院南京210096 电子科技大学英才实验学院成都611731 东南大学毫米波全国重点实验室南京210096

现代信息技术对芯片的集成度与功能多样性提出了越来越高的要求,使得微带线、共面波导为代表的传统片上传输线在电磁模式与功能方面的短板日渐凸显。因此,从物理底层寻找具有全新传输模式的传输线是突破当前芯片瓶颈的一条重要技术路径... 详细信息

现代信息技术对芯片的集成度与功能多样性提出了越来越高的要求,使得微带线、共面波导为代表的传统片上传输线在电磁模式与功能方面的短板日渐凸显。因此,从物理底层寻找具有全新传输模式的传输线是突破当前芯片瓶颈的一条重要技术路径。人工表面等离激元传输线作为一种具有强场束缚性和灵活可调色散特性等优势的电磁超材料,有望成为下一代芯片技术中的关键基础元件。文中介绍了人工表面等离激元片上传输线的基本构型、小型化设计以及可重构设计,展现了人工表面等离激元片上传输线具有的极高自由度。然后介绍了基于人工表面等离激元片上传输线的片上去耦应用和信号调制应用研究进展,展示了人工表面等离激元片上传输线巨大的应用潜力。

关键词：人工表面等离激元芯片片上去耦相位调制

水产养殖废水处理的菌藻共生系统中藻种优选及氮、磷转化特性

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净水技术 2020年第9期39卷 57-66,84页

作者：黄静依张皓驰李先宁东南大学能源与环境学院江苏南京210096

介绍基于针对水产养殖废水处理的“高效菌藻共生单元-水生动物滤食单元-水耕蔬菜滤床单元”三级生物生态耦合处理工艺,筛选适用于菌藻共生单元的温度适应性强、生长稳定且易于被动物滤食的藻种,并研究菌藻在氮、磷转化过程中的作用。选... 详细信息

介绍基于针对水产养殖废水处理的“高效菌藻共生单元-水生动物滤食单元-水耕蔬菜滤床单元”三级生物生态耦合处理工艺,筛选适用于菌藻共生单元的温度适应性强、生长稳定且易于被动物滤食的藻种,并研究菌藻在氮、磷转化过程中的作用。选用普通小球藻(Chlorella vulgaris)、卵囊藻(Oocystis sp.)、卵形隐藻(Cryptomonas obovate)、舟形藻(Navicula pelliculosa)4种淡水微藻,在模拟水产养殖废水中进行温度筛选试验。结果表明:5~15℃低温时,隐藻能够维持较好的生长状态,因此,低温季节选用隐藻作为水产养殖废水处理藻种;25~30℃高温时,小球藻和隐藻均有较高的生长速率和氮、磷同化率,但考虑到隐藻生长周期较短、滤食动物同化率低等缺点,推荐小球藻作为高温季节的水处理藻种。选用小球藻、隐藻分别构建菌藻共生系统,均表现出比纯藻系统更高的生物量及氮、磷去除率。结合微生物群落分析,微藻种类对共生细菌的群落结构有重要影响,好氧异养菌快速生长导致pH、DO短时间大幅降低;NO-2-N的短暂积累可能归因于AOB和NOB的活性差异;系统TN损失推测是好氧反硝化细菌产生含氮气体逸出体系的作用。

关键词：废水处理水产养殖菌藻共生藻种温度微生物多样性