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基于RGBD数据与深度权重的压缩光场显示

光电子．激光 2024年第4期35卷 370-378页

作者：陈致豪楼益民胡娟梅吴锋民浙江理工大学物理系浙江省光场调控技术重点实验室浙江杭州310018

使用多层空间光调制器的压缩光场(compressive light field, CLF)显示技术具有空间带宽利用率高、图像分辨率好等优势,是一种很有前景的光场显示技术。传统的方法将光场分解视为超定问题并使用优化算法求解。随着重建光场的分辨率、深... 详细信息

使用多层空间光调制器的压缩光场(compressive light field, CLF)显示技术具有空间带宽利用率高、图像分辨率好等优势,是一种很有前景的光场显示技术。传统的方法将光场分解视为超定问题并使用优化算法求解。随着重建光场的分辨率、深度、视角等性能参数的提升,优化算法的计算效率低、内存消耗大的缺陷被放大,难以实现快速计算。为此,本文提出了一种新型CLF分解算法,该算法将原始光场分解为物点进行存储,仅占用少量内存;利用深度权重和加权平均代替了优化算法,大幅提高了运算效率。在同等条件下,所提出的算法占用内存仅是传统方法的38.8%,计算时间缩短了93.7%,图像质量提高约1 dB。最后通过仿真和实验两种方式对比了该方法和传统方法的显示效果,验证了算法的有效性。

关键词：三维(3D)图像处理自由立体显示压缩光场(CLF) 分解算法深度权重

级联耦合纳米激光器混沌时延特征消除和带宽增强

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物理学报 2024年第10期73卷 184-193页

作者：穆鹏华陈昊刘国鹏胡国四烟台大学物理与电子信息学院烟台264005

纳米激光器作为光学源的重要组成部分,其非线性动力学更是成为近年来研究的热点之一.本文针对级联耦合纳米激光器系统中时延特征和带宽特性进行了研究.引入0-1混沌测试对纳米激光器的动力学特性进行了量化,利用自相关函数分析激光器输... 详细信息

纳米激光器作为光学源的重要组成部分,其非线性动力学更是成为近年来研究的热点之一.本文针对级联耦合纳米激光器系统中时延特征和带宽特性进行了研究.引入0-1混沌测试对纳米激光器的动力学特性进行了量化,利用自相关函数分析激光器输出信号中的时延特征.仿真中,针对中间纳米激光器是否带有明显时延特征峰的两种情况进行对比分析.研究结果表明:选择合适的系统参数,可以使从纳米激光器始终输出无明显时延特征的宽带混沌信号.通过改变频率失谐参数使得中间纳米激光器存在明显的时延特征,此时从纳米激光器可以在较小的参数区间内输出时延抑制及带宽增强的混沌信号,当中间纳米激光器时延信号完全隐藏时,从纳米激光器可以在较大的参数平面上实现时延特征的抑制,同时带宽得到明显展宽.此外,还通过绘制频率失谐及注入强度下从纳米激光器输出的二维空间分布图和带宽线图,确定了纳米激光器在混沌信号下能够同时实现抑制时延特征与带宽增大的较宽参数范围.这对于实现保密性增强的混沌光通信应用提供了重要理论基础.

关键词：纳米激光器混沌时延带宽

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基于微光纤尖端激光脉冲推进微球

光学学报 2024年第9期44卷 142-148页

作者：邢继伟孙文慧刘雪连刘艳芬刘晓华刘晓军郝斌政李建军罗旺李奇楠于海超齐齐哈尔大学理学院物理系黑龙江齐齐哈尔161006

本文研究了基于锥形光纤结构的激光推进微球,并基于该结构探究推进机制、微球运动的影响因素。光纤尖端出射的激光能量超过空气的电离阈值而产生等离子体,随后等离子体膨胀形成的冲击波通过反冲作用驱动微球。结果表明,微球的推进冲击... 详细信息

本文研究了基于锥形光纤结构的激光推进微球,并基于该结构探究推进机制、微球运动的影响因素。光纤尖端出射的激光能量超过空气的电离阈值而产生等离子体,随后等离子体膨胀形成的冲击波通过反冲作用驱动微球。结果表明,微球的推进冲击波弹射机制发挥了主导作用。研究了激光能量和微球直径对微球运动的影响,发现微球的运动距离依赖于光纤尖端出射激光能量和微球尺寸。此外,分析了光纤尖端尺寸对激光能量、能量密度的影响,揭示出尖端出射激光能量呈非线性增加,能量密度表现出相反的变化趋势。该研究可能为在微米水平上对胶体和生物物质的指令操作提供更多的理论支撑。

关键词：激光锥形光纤等离子体脉冲冲击波

NWC人工甚低频台站信号产生“条缕状”准捕获电子能谱的模拟研究

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物理学报 2024年

作者：刘阳希子项正周晨倪彬彬董俊虎胡景乐王建行郭浩智武汉大学电子信息学院空间物理系

遍布全球的人工甚低频台站发射的信号主要用于对潜通信，在夜间这些信号可以泄漏进磁层与内辐射带中百keV电子发生回旋共振从而导致电子沉降。这一过程是导致内辐射带电子损失的重要原因，也是磁层-电离层耦合过程中能量和物质输运的重... 详细信息

遍布全球的人工甚低频台站发射的信号主要用于对潜通信，在夜间这些信号可以泄漏进磁层与内辐射带中百keV电子发生回旋共振从而导致电子沉降。这一过程是导致内辐射带电子损失的重要原因，也是磁层-电离层耦合过程中能量和物质输运的重要环节。被台站信号散射的电子呈现出能量随L增加而减小的“条缕状”能谱结构，与台站信号和电子的一阶回旋共振能量曲线相符。低轨卫星可以对“条缕状”能谱结构进行清晰地观测，为研究近地空间波粒相互作用提供了重要契机。本文基于Drift-Diffusion-Source模型，复现了DEMETER卫星于2009年3月19日多个轨道测量的NWC台站信号导致的“条缕状”能谱，量化了NWC台站信号对辐射带电子的散射作用，明晰了NWC台站信号的幅度和传播角，揭示了内辐射带电子漂移过程中的动态变化规律，为开发人工影响辐射带技术提供了重要理论参考。

关键词：地球辐射带波粒相互作用人工甚低频台站信号电子投掷角扩散

二元混合物在液体层上发生马兰戈尼爆裂的研究

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物理学报 2024年第7期73卷 232-243页

作者：谢科薇陶金成董裕力翁雨燕杨俊义方亮苏州大学物理与科学技术学院苏州215031

由于马兰戈尼效应,液滴在液体层表面自发铺展成薄膜的物理过程,在成膜技术、涂层工艺、以及纳米器件的制作等领域具有广泛的应用,但是铺展后液膜自发碎裂成小液滴的现象也被广泛观察到,这种现象限制了马兰戈尼效应应用的发展.本文基于... 详细信息

由于马兰戈尼效应,液滴在液体层表面自发铺展成薄膜的物理过程,在成膜技术、涂层工艺、以及纳米器件的制作等领域具有广泛的应用,但是铺展后液膜自发碎裂成小液滴的现象也被广泛观察到,这种现象限制了马兰戈尼效应应用的发展.本文基于以往的实验观察对液膜的碎裂机制进行完备的解释,并通过实验进行验证,指出了液滴薄膜中心与边缘蒸发速率的差异引起的马兰戈尼流动对液膜边界产生的微扰,使得液滴铺展到最大时边缘生长出指状液柱.此外,根据微扰模型推导出边界失稳的临界波长和最大波长的表达式,基于Plateau-Rayleigh不稳定性解释了指状液柱碎裂的原因.建立同心圆柱壳液柱模型简化计算,预测了不同黏度比的液滴在液体层上铺展为薄膜的浓度范围和发生马兰戈尼爆裂的位置区间,并通过实验验证了不同醇溶液发生马兰戈尼爆裂的浓度范围和位置区间.该理论解释将在成膜技术、涂层工艺等领域提供更加精细的理论指导;特别地,本文提出的同心圆柱壳简化模型为化工领域微量反应和纳米颗粒制备等研究领域中的一些技术难题提供新的解决思路.

关键词：铺展系数马兰戈尼效应边界失稳 Plateau-Rayleigh不稳定性

用于制备自支撑氧化物薄膜的水溶性铝酸锶材料

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化学进展 2024年第04期36卷 463-465页

作者：王晓超刘楠司良西北大学物理学院

过渡金属氧化物由于体系中存在部分填充的局域d或者f轨道，因此具有较强的电子关联效应[1]。通过电子关联与体系晶体对称性、电子自旋、自旋轨道耦合效应等物理自由度的复杂耦合，过渡金属氧化物构建的表面、界面以及异质结体系通常可... 详细信息

过渡金属氧化物由于体系中存在部分填充的局域d或者f轨道，因此具有较强的电子关联效应[1]。通过电子关联与体系晶体对称性、电子自旋、自旋轨道耦合效应等物理自由度的复杂耦合，过渡金属氧化物构建的表面、界面以及异质结体系通常可以表现出丰富而复杂的物理态[2]，包括：界面二维电子气[3]、界面超导态[4]、多铁性[5]、以及奇异的磁结构[6]（例如斯格明子态等非线性拓扑磁结构）等。这些新奇的量子态的理论预测和实验观测为未来微尺度高性能氧化物电子器件的研发提供了一个丰富的材料体系。

关键词：制备自支撑氧化物薄膜水溶性

基于特征能量和BFAGA算法的含分布式电源配电网单相接地故障区段定位

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高电压技术 2024年第6期50卷 2706-2715,I0027-I0029页

作者：邹长青刘对林兵卢宇刘洁彤福建师范大学物理与能源学院福州350117

含分布式电源的线-缆混合新型配电网发生单相接地故障时,故障位置采用传统区段定位方法难以准确定位。对此,提出了基于特征能量和二进制萤火虫遗传算法的方法,对新型配电网进行故障区段定位。首先,通过集合经验模态分解求取特征频段内... 详细信息

含分布式电源的线-缆混合新型配电网发生单相接地故障时,故障位置采用传统区段定位方法难以准确定位。对此,提出了基于特征能量和二进制萤火虫遗传算法的方法,对新型配电网进行故障区段定位。首先,通过集合经验模态分解求取特征频段内配电网各馈线首端零序电流分量能量之和,判定故障线路进行故障选线;其次,在实现选线的基础上,根据故障区段两端零序电流幅值与健全区段零序电流幅值存在较大差别的特点,采用相关系数法对开关进行实际编码;最后,通过二进制萤火虫遗传算法求得适应度函数最优解,进而得到故障区段。仿真分析以及算法性能对比结果表明,所提方法求解速度更快,准确性更高,具有一定的容错性。

关键词：新型配电网 EEMD 萤火虫算法遗传算法故障定位

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钽酸钾界面超导的发现与研究进展

科学通报 2024年第14期69卷 1834-1845页

作者：杨正帅谢燕武浙江大学物理学院杭州310027

两个绝缘氧化物的界面可以导电,甚至超导,这种现象引起了研究人员的广泛关注.在过去一二十年里,最经典的体系是以LaAlO_(3)/SrTiO_(3)为代表的SrTiO_(3)界面电子气及超导(2004年发现界面电子气, 2007年发现界面超导).最近,钽酸钾(KTaO_(... 详细信息

两个绝缘氧化物的界面可以导电,甚至超导,这种现象引起了研究人员的广泛关注.在过去一二十年里,最经典的体系是以LaAlO_(3)/SrTiO_(3)为代表的SrTiO_(3)界面电子气及超导(2004年发现界面电子气, 2007年发现界面超导).最近,钽酸钾(KTaO_(3))界面超导的发现为相关研究注入了新的活力.这一新的氧化物界面超导体系比经典的SrTiO_(3)体系具有更高的超导转变温度、更强的自旋轨道耦合以及相媲美的可调控性.本文对钽酸钾界面超导的发现和研究进展进行了简要评述,概述了钽酸钾的基本性质、钽酸钾界面超导的发现历程、主要物性特征以及调控方法,探讨了钽酸钾界面电子气的形成机制与超导机理,对钽酸钾界面超导的未来发展进行了展望.希望本文能够帮助读者更好地了解氧化物界面超导领域尤其是钽酸钾界面体系的发展近况.

关键词：界面超导氧化物界面钽酸钾超导调控

基于里德伯原子Stark效应射频电场测量灵敏度研究

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物理学报 2024年第9期73卷 88-94页

作者：韩小萱孙光祖郝丽萍白素英焦月春太原师范学院物理系晋中030619 太原学院材料与化学工程系太原030032 山西师范大学物理与信息工程学院太原030031 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006

里德伯原子极化率大,在外加电场作用下原子能级发生Stark分裂和频移,可实现里德伯原子高灵敏电场传感器的研究.采用Shirley的简化不含时Floquet哈密顿量模型,计算了Cs里德伯原子的AC Stark能谱,修正后与实验上测得的弱场中Cs里德伯原子... 详细信息

里德伯原子极化率大,在外加电场作用下原子能级发生Stark分裂和频移,可实现里德伯原子高灵敏电场传感器的研究.采用Shirley的简化不含时Floquet哈密顿量模型,计算了Cs里德伯原子的AC Stark能谱,修正后与实验上测得的弱场中Cs里德伯原子的DC Stark离子能谱拟合,在获得60D_(5/2)和70D_(5/2)里德伯原子态极化率αDC的同时实现低频弱场灵敏度的计算.并计算了Cs里德伯原子60D_(5/2)态频率在0—500 GHz范围内振荡电场中的AC Stark能级频移量,对里德伯原子传感器在其宽光谱范围内的灵敏度进行定量分析,实现任意场频率最佳灵敏度的计算,为里德伯原子传感器的研究提供理论基础.

关键词： AC Stark效应里德伯传感器 Floquet模型

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