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Advancing large-scale thin-film PPLN nonlinear photonics with segmented tunable micro-heaters

Photonics Research 2024年第8期12卷 1703-1708页

作者： XIAOTING LI HAOCHUAN LI ZHENZHENG WANG ZHAOXI CHEN FEI MA KE ZHANG wenzhao sun CHENG WANG Department of Electrical Engineering City University of Hong Kong School of Physics Sun Yat-sen University City University of Hong Kong (Dongguan) Center of Information and Communication Technology City University of Hong Kong Shenzhen Research Institute State Key Laboratory of Terahertz and Millimeter Waves City University of Hong Kong

Thin-film periodically poled lithium niobate (TF-PPLN) devices have recently gained prominence for efficient wavelength conversion processes in both classical and quantum applications. However, the patterning and poling of TF-PPLN devices today are mostly performed at chip scales, presenting a significant bottleneck for future largescale nonlinear photonic systems that require the integration of multiple nonlinear components with consistent performance and low cost. Here, we take a pivotal step towards this goal by developing a wafer-scale TF-PPLN nonlinear photonic platform, leveraging ultraviolet stepper lithography and an automated poling process. To address the inhomogeneous broadening of the quasi-phase matching(QPM) spectrum induced by film thickness variations across the wafer, we propose and demonstrate segmented thermal optic tuning modules that can precisely adjust and align the QPM peak wavelengths in each section. Using the segmented micro-heaters, we show the successful realignment of inhomogeneously broadened multi-peak QPM spectra with up to 57% enhancement of conversion efficiency. We achieve a high normalized conversion efficiency of 3802% W-1cm-2in a 6 mm long PPLN waveguide, recovering 84% of the theoretically predicted efficiency in this device. The advanced fabrication techniques and segmented tuning architectures presented herein pave the way for wafer-scale integration of complex functional nonlinear photonic circuits with applications in quantum information processing, precision sensing and metrology, and low-noise-figure optical signal amplification.

关键词： Lithium niobate Optical amplifiers Optical parametric oscillators Optical signals Precision metrology Wavelength conversion

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涠西南凹陷流沙港组页岩油赋存特征及可动性评价

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断块油气田 2024年第1期31卷 26-33页

作者：胡德胜游君君孙文钊白楠周刚中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057

北部湾盆地涠西南凹陷页岩油资源丰富,主要发育基质型、纹层型、夹层型和互层型4种类型。但不同类型页岩油赋存特征和可动性尚不明确,制约了勘探开发进程。基于荧光薄片、激光共聚焦和多温阶热解等实验技术,深入剖析了涠西南凹陷流沙港... 详细信息

北部湾盆地涠西南凹陷页岩油资源丰富,主要发育基质型、纹层型、夹层型和互层型4种类型。但不同类型页岩油赋存特征和可动性尚不明确,制约了勘探开发进程。基于荧光薄片、激光共聚焦和多温阶热解等实验技术,深入剖析了涠西南凹陷流沙港组二段下层序—流沙港组三段上层序不同类型页岩油微观赋存状态,定量表征了其可动油质量分数和可动油占比,并在此基础上明确了页岩油可动性的主控因素。结果表明:1)页岩油主要有吸附态和游离态2种赋存形式,其中吸附油可动性差,主要富集于有机质残体内;游离油可动性好,主要富集于粒间孔和微裂缝。2)互层型页岩油可动性最好,纹层型次之,基质型和夹层型中等。3)页岩油可动性与有机质成熟度、有机质丰度、储层物性及矿物组成等因素密切相关。在生油窗内,油页岩成熟度越高,可动性越好;当TOC小于4%时,随着TOC增大,可动油质量分数增大,当TOC大于4%时,最大可动油质量分数趋于稳定;泥页岩中薄夹层砂岩甜点越发育,可动油越富集。

关键词：页岩油赋存特征可动性流沙港组涠西南凹陷

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生成式对抗神经网络的改进及其在地震数据压噪中的应用

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石油物探 2024年第1期63卷 104-115,128页

作者：彭海龙李明孙文钊李列周凡鲁统祥江凡中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057

常规的生成式对抗神经网络在地震数据去噪过程中受模型限制,地震数据有效信息还原能力差。因此,对生成式对抗神经网络进行改进,以U-net神经网络为基础建立更深层级的生成器神经网络,优化模型的批标准化层和池化层,提升特征还原能力,搭... 详细信息

常规的生成式对抗神经网络在地震数据去噪过程中受模型限制,地震数据有效信息还原能力差。因此,对生成式对抗神经网络进行改进,以U-net神经网络为基础建立更深层级的生成器神经网络,优化模型的批标准化层和池化层,提升特征还原能力,搭建多尺度判别器神经网络,提升判别器性能,提出一种包含对抗损失、配准损失和结构信息损失的多层次综合损失函数。改进后的模型结构无需预先估计噪声,能够实现端到端的盲去噪功能,神经网络泛化能力强,对数据细节的保护还原水平高。南海北部涠A地区地震数据测试结果表明,改进后的神经网络去噪能力以及对地震有效信息的保护要优于目前常见的去噪算法的结果,去噪过程对地震有效反射信息保护好,地震边界信息成像质量高。与常见的去噪方法相比,改进的生成或对抗神经网络方法在地震数据去噪中具有良好的应用效果,去噪能力强,在实际地震数据处理中具有良好的推广价值。

关键词：生成式对抗神经网络 U-net神经网络地震数据去噪泛化能力数据细节

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北部湾盆地涠西南凹陷涠洲组断裂—岩性复合圈闭发育模式与勘探实践

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石油实验地质 2024年第2期46卷 215-227页

作者：胡德胜孙文钊满晓陈奎陈丽君宫立园李珊珊中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057 中海石油(中国)有限公司海南分公司海口570300

为了解决北部湾盆地涠西南凹陷勘探目标搜索和油田可持续开发难度大的问题,对该区二号断裂带渐新统涠洲组三段构造圈闭发育层段开展了断裂—岩性复合圈闭研究。通过对控洼断裂演化与涠三段沉积特征关系的研究,发现涠三段沉积期二号断裂... 详细信息

为了解决北部湾盆地涠西南凹陷勘探目标搜索和油田可持续开发难度大的问题,对该区二号断裂带渐新统涠洲组三段构造圈闭发育层段开展了断裂—岩性复合圈闭研究。通过对控洼断裂演化与涠三段沉积特征关系的研究,发现涠三段沉积期二号断裂带活动性较弱,凹陷长轴方向辫状河三角洲水下分流河道向洼中持续推进;涠二段、涠一段沉积期区域构造活动强烈,产生一系列雁列式断裂,辫状河三角洲前缘形成的相对孤立的水下分流河道与呈雁列式断裂形成角度交错相互切割,从而形成了NE—SW向靠断层封堵、NW—SE向靠砂体尖灭的特色河道型构造—岩性圈闭群。研究表明:(1)涠三段发育“二号断裂带洼中断隆背景、低频摆动水道、雁列张扭断裂”三因素耦合的断裂—岩性型圈闭模式,辫状河三角洲水下分流河道主流线与二号断裂带的交会区是构造—岩性圈闭有利发育区带;(2)近物源交会区主要发育复合型构造—岩性圈闭,远物源交会区主要发育孤立型构造—岩性圈闭,建立了凹陷轴向河道控砂,断裂、砂体复合控藏的成藏模式。断裂—岩性型圈闭模式和成藏模式应用效果好,搜索了一批NE—SW向靠断层封堵、NW—SE向靠砂体尖灭的有利断裂—岩性复合圈闭群,并在涠B-E构造得到很好的应用,WB-E 1井钻遇油层近100 m,后续多口井钻探成功,新增油气探明地质储量超千万立方米,证实二号断裂带涠三段断裂—岩性复合圈闭是重要的勘探领域。

关键词：断裂断裂—岩性复合圈闭油气成藏涠洲组渐新统涠西南凹陷北部湾盆地

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珠江口盆地西部潜山油气成藏条件与勘探实践

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地质论评 2024年第S1期70卷 301-302页

作者：陈林邓勇李明胡德胜孙文钊童传新刘昆中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057

潜山是油气勘探中重要的圈闭类型,近年渤海湾盆地潜山获丰富油气发现(邓运华,2015;叶涛等,2021),潜山成为中国近海油气勘探储量增长点。珠江口盆地位于南海北部海域,为新生代陆缘拉张型断陷盆地。珠江口盆地西部文昌凹陷是主要生烃凹陷... 详细信息

潜山是油气勘探中重要的圈闭类型,近年渤海湾盆地潜山获丰富油气发现(邓运华,2015;叶涛等,2021),潜山成为中国近海油气勘探储量增长点。珠江口盆地位于南海北部海域,为新生代陆缘拉张型断陷盆地。珠江口盆地西部文昌凹陷是主要生烃凹陷(陈林等,2021),凹陷周缘发育琼海凸起、神狐隆起、阳江低凸起等多个大型正向构造单元.

关键词：珠江口盆地西部古潜山火成岩储层特征成藏模式

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Ultra-high-linearity integrated lithium niobate electro-optic modulators

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Photonics Research 2022年第10期10卷 2366-2373页

作者： HANKE FENG KE ZHANG wenzhao sun YANGMING REN YIWEN ZHANG WENFU ZHANG CHENG WANG Department of Electrical Engineering&State Key Laboratory of Terahertz and Millimeter Waves City University of Hong KongKowloonHong KongChina State Key Laboratory of Transient Optics and Photonics Xi’an Institute of Optics and Precision MechanicsChinese Academy of SciencesXi’an 710119China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

Integrated lithium niobate(LN)photonics is a promising platform for future chip-scale microwave photonics systems owing to its unique electro-optic properties,low optical loss,and excellent scalability.A key enabler for such systems is a highly linear electro-optic modulator that could faithfully convert analog electrical signals into optical *** this work,we demonstrate a monolithic integrated LN modulator with an ultra-high spurious-free dynamic range(SFDR)of 120.04 dB·Hz^(4/5)at 1 GHz,using a ring-assisted Mach–Zehnder interferometer *** excellent synergy between the intrinsically linear electro-optic response of LN and an optimized linearization strategy allows us to fully suppress the cubic terms of third-order intermodulation distortions(IMD3)without active feedback controls,leading to∼20 dB improvement over previous results in the thin-film LN *** ultra-high-linearity LN modulators could become a core building block for future large-scale functional microwave photonic integrated circuits by further integration with other high-performance components like low-loss delay lines,tunable filters,and phase shifters available on the LN platform.

关键词： modulator interferometer lithium

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An intrinsically self-healing and anti-freezing molecular chains induced polyacrylamide-based hydrogel electrolytes for zinc manganese dioxide batteries

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Journal of Energy Chemistry 2024年第2期89卷 565-578,I0013页

作者： Haiyang Liao wenzhao Zhong Chen Li Jieling Han Xiao sun Xinhui Xia Ting Li Abolhassan Noori Mir F.Mousavi Xin Liu Yongqi Zhang Institute of Fundamental and Frontier Sciences University of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu 611731SichuanChina School of Mechanical Engineering Hunan University of TechnologyZhuzhou 412007HunanChina School of Materials Science and Engineering Zhejiang University of TechnologyHangzhou 310014ZhejiangChina Department of Chemistry Faculty of Basic SciencesTarbiat Modares UniversityTehran 14117-13116Iran State Key Laboratory of New Textile Materials and Advanced Processing Technologies Wuhan Textile UniversityWuhan 430200HubeiChina

The anti-freezing strategy of hydrogels and their self-healing structure are often contradictory,it is vital to break through the molecular structure to design and construct hydrogels with intrinsic anti-freezing/self-healing for meeting the rapid development of flexible and wearable devices in diverse service ***,we design a new hydrogel electrolyte(AF/SH-Hydrogel)with intrinsic anti-freezing/self-healing capabilities by introducing ethylene glycol molecules,dynamic chemical bonding(disulfide bond),and supramolecular interaction(multi-hydrogen bond)into the polyacrylamide molecular *** to the exceptional freeze resistance(84%capacity retention at-20℃)and intrinsic self-healing capabilities(95%capacity retention after 5 cutting/self-healing cycles),the obtained AF/SH-Hydrogel makes the zinc||manganese dioxide cell an economically feasible battery for the state-of-the-art *** Zn||AF/SH-Hydrogel||MnO_(2)device offers a near-theoretical specific capacity of 285 m A h g^(-1)at 0.1 A g^(-1)(Coulombic efficiency≈100%),as well as good self-healing capability and mechanical flexibility in an ice *** work provides insight that can be utilized to develop multifunctional hydrogel electrolytes for application in next generation of self-healable and freeze-resistance smart aqueous energy storage devices.

关键词： Flexible aqueous battery Hydrogel electrolyte Anti-freezing Self-healing Dual-dynamic reversible bond

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Fine-mapping of a candidate gene for web blotch resistance in Arachis hypogaea L.

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Journal of Integrative Agriculture 2024年第5期23卷 1494-1506页

作者： Xiaohui Wu Mengyuan Zhang Zheng Zheng Ziqi sun Feiyan Qi Hua Liu Juan Wang Mengmeng Wang Ruifang Zhao Yue Wu Xiao Wang Hongfei Liu wenzhao Dong Xinyou Zhang College of Agronomy Henan Agricultural UniversityZhengzhou 450046China Henan Academy of Agricultural Sciences/Henan Academy of Crop Molecular Breeding/Key Laboratory of Oil Crops in Huang-Huai-Hai Plain Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Henan Provincial Key Laboratory for Oil Crop ImprovementZhengzhou 450002China The Shennong Laboratory Zhengzhou 450002China Shangqiu Academy of Agricultural and Forestry Sciences Shangqiu 476000China

Peanut(Arachis hypogaea L.)is a globally important oil *** blotch is one of the most important foliar diseases affecting peanut,which results in serious yield losses *** web blotch-resistant peanut varieties is the most effective and economically viable method for minimizing yield losses due to web *** the current study,a bulked segregant analysis with next-generation sequencing was used to analyze an F2:3 segregating population and identify candidate loci related to web blotch *** on the fine-mapping of the candidate genomic interval using kompetitive allele-specific PCR(KASP)markers,we identified a novel web blotch resistance-related locus spanning approximately 169 kb on chromosome *** region included four annotated genes,of which only Arahy.35VVQ3 had a non-synonymous single nucleotide polymorphism in the coding region between the two *** markers(Chr.16.12872635 and Chr.16.12966357)linked to this gene were shown to be co-segregated with the resistance of peanut web blotch by 72 randomly selected recombinant inbred lines(RIL),which could be used in marker-assisted breeding of resistant peanut varieties.

关键词： peanut web blotch bulked segregant analysis KAsP markers resistant gene

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径向压缩下舱体连接电缆力学行为研究

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弹箭与制导学报 2024年第1期44卷 20-24页

作者：郝予琛许斌张晓宏刘广孙文钊李昱霖许泉林木森上海机电工程研究所上海201109 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

为了研究径向压缩下电缆的力学行为,以飞行器舱体连接电缆为研究对象,基于接触理论建立电缆接触模型以描述内部导线间的接触和摩擦行为,采用数值试验模拟径向压缩过程并开展试验验证。结果表明:连接电缆在径向挤压作用下截面由圆形变形... 详细信息

为了研究径向压缩下电缆的力学行为,以飞行器舱体连接电缆为研究对象,基于接触理论建立电缆接触模型以描述内部导线间的接触和摩擦行为,采用数值试验模拟径向压缩过程并开展试验验证。结果表明:连接电缆在径向挤压作用下截面由圆形变形为蝴蝶型,处于蝴蝶型最窄处的内部导线出现最大应力;电缆初始位置对蝴蝶形状与导线应力都有较大影响。结合验证试验确定了径向载荷下电缆最危险工况。研究结果可为电缆损伤监测与判断提供理论参考。

关键词：飞行器连接电缆径向压缩接触理论

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滑塌浊积扇内幕结构及成因——以涠西南凹陷流一段上亚段为例

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石油地球物理勘探 2019年第2期54卷 423-432,I0010页

作者：陶倩倩周家雄孙文钊陈丽君李达中海石油(中国)有限公司湛江分公司研究院广东湛江524057

涠西南凹陷流一段上亚段发育大规模滑塌浊积扇,是油气勘探的有利目标。为了揭示滑塌浊积扇结构及成因,综合运用地震相、岩心、地层切片、相控稀疏脉冲反演、模型正演等多种地质及地球物理手段,对涠西南凹陷流一段上亚段发育的滑塌浊积... 详细信息

涠西南凹陷流一段上亚段发育大规模滑塌浊积扇,是油气勘探的有利目标。为了揭示滑塌浊积扇结构及成因,综合运用地震相、岩心、地层切片、相控稀疏脉冲反演、模型正演等多种地质及地球物理手段,对涠西南凹陷流一段上亚段发育的滑塌浊积扇的内幕结构、主控因素、沉积模式等进行分析。研究结果表明,涠西南凹陷流一段上亚段发育的滑塌浊积扇体,具有由多个"V"形或"U"形下切水道组成的波状、短波状地震反射结构,呈点状、条带状展布特征。岩性组合为向上变细的正韵律沉积序列,岩心可见变形层理、包卷层理及重荷模等滑塌浊积沉积构造。浊积扇内幕结构由纵向上厚度不同、横向展布范围大小不一、接触样式多变的多期浊积砂体堆积而成,浊积扇形成受控于半深湖相滞水环境、自身重力及2号断裂带构造坡折带。该成果可为涠西南凹陷及其他盆地三角洲前缘滑塌浊积扇研究提供参考。

关键词：涠西南凹陷滑塌浊积扇地层切片模型正演相控稀疏脉冲反演内幕结构

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