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纳米光纤-半导体量子点分子耦合系统中光孤子的存储与读取

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物理学报 2024年第16期73卷 64-71页

作者：曾莹佘彦超张蔚曦杨红铜仁学院物理与电子工程系铜仁554300 吉首大学物理与机电工程学院吉首416000

本文解析研究了基于纳米光纤-半导体量子点分子耦合系统中时间光孤子存储和读取.结果表明,由于半导体量子点分子中点间隧穿诱导透明效应,系统中的光吸收被大大抑制.同时,纳米光纤的横向约束能增强光与系统的相互作用,增强的系统非线性... 详细信息

本文解析研究了基于纳米光纤-半导体量子点分子耦合系统中时间光孤子存储和读取.结果表明,由于半导体量子点分子中点间隧穿诱导透明效应,系统中的光吸收被大大抑制.同时,纳米光纤的横向约束能增强光与系统的相互作用,增强的系统非线性响应能平衡色散效应得到稳定的时间光孤子.进一步研究表明,通过关闭和打开点间隧穿耦合,系统中可实现光孤子的高效率和高保真度的存储与读取.上述结果对于固体量子材料中全光信息处理的实际应用具有一定的指导意义和潜在的应用价值.

关键词：隧穿诱导透明光孤子的存储和读取量子点纳米光纤

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镍离子激活超宽带近红外发光微晶玻璃研究进展

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1739-1748页

作者：高志刚赵瑞肖静崔鲁贵王慈钱森任晶泰山学院物理与电子工程学院山东泰安271021 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院哈尔滨150001 中国科学院高能物理研究所北京100049

处在六配位八面体晶体场的过渡金属镍离子(Ni^(2+))具有超宽带近红外发光特性,其荧光半高宽是传统稀土离子(如Pr^(3+)、Er^(3+))的6~8倍。Ni^(2+)激活的近红外增益材料有望应用于宽带光放大器和可调谐激光器,引发了中国内外广泛关注。Ni... 详细信息

处在六配位八面体晶体场的过渡金属镍离子(Ni^(2+))具有超宽带近红外发光特性,其荧光半高宽是传统稀土离子(如Pr^(3+)、Er^(3+))的6~8倍。Ni^(2+)激活的近红外增益材料有望应用于宽带光放大器和可调谐激光器,引发了中国内外广泛关注。Ni^(2+)掺杂晶体具有极高的发光效率,但晶体存在制备工艺复杂、机械加工困难和难以成纤等问题,限制了此类材料在光纤放大器和激光器领域的应用。玻璃具有易加工和成纤的优点,但Ni^(2+)在玻璃中缺少合适的晶体场(配位场)环境,无法产生高效近红外发光。通过对玻璃进行热处理,可以在玻璃内部原位生成出不同类型的纳米晶体,即获得纳米晶体复合的微晶玻璃,可以为Ni^(2+)提供必需的晶体场。同时,控制玻璃内部生长的晶粒尺寸,使其远小于可见光波长(如小于30nm),可有效减弱瑞利散射,使微晶玻璃具有较低的光学损耗,满足光子器件实际应用要求。讨论了Ni^(2+)激活微晶玻璃的发光机理以及Ni^(2+)激活晶体、单相微晶玻璃、双相微晶玻璃和微晶玻璃光纤在超宽带近红外发光方面的研究进展,同时展望了Ni^(2+)激活超宽带近红外发光微晶玻璃未来研究的发展方向。

关键词：过渡金属离子微晶玻璃宽带发光光纤放大器近红外光源

双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中PT对称势下的异步量子Kármán涡街

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物理学报 2024年第11期73卷 37-45页

作者：邵凯花席忠红席保龙涂朴王青青马金萍赵茜石玉仁西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070 甘肃民族师范学院物理与水电工程系合作747000 四川文理学院智能制造学院达州635000

数值研究了相混合态双组分玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensate,BEC)中PT (parity-time)对称势下的动力学.在障碍势不同的宽度和速度下发现了异步量子Kármán涡街、斜向漂移涡旋偶极子、V字形涡旋对、无规则量子湍流以及各... 详细信息

数值研究了相混合态双组分玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensate,BEC)中PT (parity-time)对称势下的动力学.在障碍势不同的宽度和速度下发现了异步量子Kármán涡街、斜向漂移涡旋偶极子、V字形涡旋对、无规则量子湍流以及各种尾迹的组合模式.研究了作用在移动障碍势上的拖拽力,分析了涡旋对产生的力学机理.在不同障碍势宽度和速度下,系统地模拟了异步量子Kármán涡街和其他尾迹模式的参数区域.同样分析了PT对称势中具有增益-损耗强度的虚部对异步量子Kármán涡街稳定性的影响.最后,提供了一个实现异步量子Kármán涡街的实验方案.

关键词：玻色-爱因斯坦凝聚体 Kármán涡街 PT对称势

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集成微腔光梳产生与应用

科学通报 2024年第12期69卷 1526-1527页

作者：程亚薛晓晓华东师范大学物理与电子科学学院上海200241 清华大学电子工程系北京100084

光学频率梳简称为光频梳或光梳,其光谱包含一系列频率严格等间距的谱线,非常像人们日常生活中的梳子,故而得名[1].光梳技术在21世纪初兴起,最早在光频率精密测量中作为倍频链的替代方案而被提出.相对于倍频链,光梳大大降低了系统的复杂... 详细信息

光学频率梳简称为光频梳或光梳,其光谱包含一系列频率严格等间距的谱线,非常像人们日常生活中的梳子,故而得名[1].光梳技术在21世纪初兴起,最早在光频率精密测量中作为倍频链的替代方案而被提出.相对于倍频链,光梳大大降低了系统的复杂度和体积,成为光学频率综合、光原子钟、精密光谱测量等领域的重要工具.在光梳技术发展史上,最被人津津乐道的事情可能是2005年Hänsch和Hall因此而获得诺贝尔物理学奖[2].发展至今,光梳系统的构建技术已经比较成熟,也有一些商用化的产品.其中所使用的种子光源主要包括光纤锁模激光器和固体锁模激光器两类.然而,光梳系统的总体积和功耗仍然较高,应用场景目前仍然主要局限在实验室中.因此,实现光梳的集成化和小型化,使其走出实验室成为大家追求的下一步目标.

关键词：锁模激光器倍频链光频率光梳诺贝尔物理学奖光频梳光学频率梳替代方案

半导体量子点分子-腔光机械耦合系统中光学双稳及多稳态的形成及调控

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原子与分子物理学报 2025年第5期 121-128页

作者：曾莹任波徐名琪杨红佘彦超吉首大学物理与机电工程学院铜仁学院物理与电子工程系

本研究探讨了外部磁场对半导体量子点分子与腔光机械耦合系统中光学双稳态行为的影响.研究结果显示，外部磁场、量子点之间的隧穿耦合以及探测光单光子的失谐可以有效地调控系统的光学双稳态.在弱隧穿和弱磁场条件下，系统的光学双稳态... 详细信息

本研究探讨了外部磁场对半导体量子点分子与腔光机械耦合系统中光学双稳态行为的影响.研究结果显示，外部磁场、量子点之间的隧穿耦合以及探测光单光子的失谐可以有效地调控系统的光学双稳态.在弱隧穿和弱磁场条件下，系统的光学双稳态阈值和磁滞回线宽度随着外部磁场和点间隧穿耦合强度的增加而增大.随着磁场强度和隧穿耦合强度的进一步增加，系统的双稳态将演变为多稳态.有趣的是，在强隧穿和强磁场作用下，系统的光学双稳态阈值和磁滞回线宽度随着外部磁场和点间隧穿耦合强度的增加而减小.这种对耦合腔光机械系统中光学双稳态的灵活调控将在可控光开关方面具有潜在的广泛应用前景.

关键词：双稳态多稳态点间隧穿耦合光力耦合

PCB中耐高温有机可焊保护剂成膜机理及性能研究

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电子科技大学学报 2024年第4期53卷 487-494页

作者：王跃峰姜其畅马紫微贾明理苏振孙慧霞运城学院物理与电子工程系运城044000 山西省光电信息科学与技术实验室运城044000

印制电路板铜焊盘表面生成耐高温有机可焊保护剂(HT-OSP)膜是克服无铅高温回流焊工艺并获得良好焊点的关键。选用2-[(2,4-二氯苯基)甲基]-1H-苯并咪唑(C_(14)H_(10)Cl_(2)N_(2))作为成膜剂,在铜层表面生成了HT-OSP膜。理论计算结合对比... 详细信息

印制电路板铜焊盘表面生成耐高温有机可焊保护剂(HT-OSP)膜是克服无铅高温回流焊工艺并获得良好焊点的关键。选用2-[(2,4-二氯苯基)甲基]-1H-苯并咪唑(C_(14)H_(10)Cl_(2)N_(2))作为成膜剂,在铜层表面生成了HT-OSP膜。理论计算结合对比实验,研究C_(14)H_(10)Cl_(2)N_(2)分子与Cu原子反应生成HT-OSP膜机理。基于量子化学密度泛函理论,模拟C_(14)H_(10)Cl_(2)N_(2)分子与Cu^(+)之间的络合反应;利用红外光谱对HT-OSP膜中的特征官能团进行表征;借助X射线光电子能谱测试HT-OSP膜中Cu元素的化合价;设计对比实验分析Cu^(2+)对生成HT-OSP膜的影响。结果表明:HT-OSP膜生成机理是C_(14)H_(10)Cl_(2)N_(2)分子与Cu原子发生反应生成HT-OSP膜并沉积在铜层表面,Cu^(2+)通过络合反应促进HT-OSP膜生长。另外,HT-OSP膜的分解温度高达531℃,HT-OSP膜保护的铜层放置在自然环境中180天没有被氧化,证明HT-OSP膜具有优异的耐热性和抗氧化性。

关键词：表面处理技术耐高温有机可焊保护剂成膜机理密度泛函理论印制电路板

基于相位和高光谱的番茄果实多模态融合检测方法

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光子学报 2024年第7期53卷 258-272页

作者：戴海宸韦鑫宇徐一新陈元平徐媛媛季颖江苏大学物理与电子工程学院镇江212013

针对传统高光谱成像技术在农产品品质无损检测中信息表征不全、光谱反射率分布受形貌影响的问题,基于结构光成像原理和深度学习技术,提出一种易操作、速度快的样本三维形貌自动化重建算法及其与光谱分布数据匹配融合的方法,搭建了相应... 详细信息

针对传统高光谱成像技术在农产品品质无损检测中信息表征不全、光谱反射率分布受形貌影响的问题,基于结构光成像原理和深度学习技术,提出一种易操作、速度快的样本三维形貌自动化重建算法及其与光谱分布数据匹配融合的方法,搭建了相应的检测装置。对被测物的三维表面形貌,基于单目相机条纹成像原理,通过语义分割网络模型输出的像素语义信息来映射表面高度信息;对被测物物理形貌信息与生化成分信息的匹配融合,基于标准参考物体的线特征拟合对两异源图像进行配准和评估;利用所搭建的检测装置对番茄果实进行了试验。对直径4~8 cm的样本,所训练的网络模型可在0.75 s内预测出其三维高度分布,直径和最大高度误差均在4%以内;使用边缘提取算法、曲线拟合算法、线特征融合方法实现了三维映射与高光谱图像的实时配准融合。本文研究可为克服单一类型图像评估指标不足提供参考,为农产品无损可视化检测提供更丰富的评价数据。

关键词：高光谱成像形貌重建深度学习图像融合多维信息表征

高压下面心立方CeH_(9)和CeH_(10)动力学性质的第一性原理研究

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高压物理学报 2024年第2期38卷 87-93页

作者：王晓雪丁雨晴王晖哈尔滨师范大学物理与电子工程学院黑龙江哈尔滨150025

高压下的稀土金属超氢化物因具有高温超导电性而受到广泛关注。由于实验只能部分地确定超氢化物中稀土金属原子的晶格结构,因此,第一性原理计算成为全面理解其结构与物性的重要方法。基于第一性原理计算,对氢含量不同但Ce晶格结构相同... 详细信息

高压下的稀土金属超氢化物因具有高温超导电性而受到广泛关注。由于实验只能部分地确定超氢化物中稀土金属原子的晶格结构,因此,第一性原理计算成为全面理解其结构与物性的重要方法。基于第一性原理计算,对氢含量不同但Ce晶格结构相同的面心立方CeH_(9)和CeH_(10)的弹性、晶格动力学、质子动力学性质进行了对比研究,发现低氢含量有利于面心立方超氢化铈的弹性和声子稳定向低压拓展。在100~140 GPa压强区间,室温下CeH_(9)和CeH_(10)不具有显著的质子扩散,但1 500 K时全面转变为超离子态,扩散系数分别为1.6×10^(-4)~1.2×10^(-4) cm^(2)/s和1.9×10^(-4)~1.5×10^(-4) cm^(2)/s;扩散系数与温度、氢含量正相关,但与压强负相关。所获得的压强、温度及氢含量对超氢化铈结构与动力学性质的影响规律可为其他超氢化物研究提供参考。

关键词：高压超氢化物动力学超离子态第一性原理

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人工磁场下各向异性偶极玻色气体的量子相变

物理学报 2024年第13期73卷 73-84页

作者：高吉明狄国文鱼自发唐荣安徐红萍薛具奎西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070

光晶格中的冷原子系统是实现量子模拟和量子计算的有效平台之一,其相变特性的研究有助于系统中新奇量子态物理机制的探索和实验观测.本文利用朗道相变理论和非均匀平均场方法,研究了人工磁场下光晶格中各向异性偶极玻色气体的相变,得到... 详细信息

光晶格中的冷原子系统是实现量子模拟和量子计算的有效平台之一,其相变特性的研究有助于系统中新奇量子态物理机制的探索和实验观测.本文利用朗道相变理论和非均匀平均场方法,研究了人工磁场下光晶格中各向异性偶极玻色气体的相变,得到了系统不可压缩相(Mott绝缘相、棋盘或条纹密度波相)-可压缩相(超流、棋盘或条纹超固相)的解析相变条件,给出了系统的完整相图.有趣的是,各向异性偶极相互作用会使得系统中的棋盘密度波相和棋盘超固相变为条纹密度波相和条纹超固相,人工磁场会稳定绝缘相和超固相,使得绝缘相和超固相在相图中的存在区域变大.此外,引入外加谐振势后发现系统中的不同量子相可以共存.

关键词：光晶格各向异性偶极相互作用人工磁场超固相

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