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基于相干反馈的相敏放大器强度差压缩增强研究

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物理学报 2024年第13期73卷 135-141页

作者：刘婷婷杨晓华韩亚帅王军民山西科技学院通识教育学院晋城048000 安徽师范大学物理与电子信息学院芜湖241000 安徽师范大学光电信息材料功能调控与应用安徽省重点实验室芜湖241000 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

基于原子四波混频的光参量放大器是实现强度差压缩态光场的最有效手段之一.然而,受限于原子蒸气对光场的吸收损耗,其输出的压缩度仍有待提升.光参量放大器输出的非经典光场部分反馈回输入端口,可实现其输出光场量子特性的增强.本文对相... 详细信息

基于原子四波混频的光参量放大器是实现强度差压缩态光场的最有效手段之一.然而,受限于原子蒸气对光场的吸收损耗,其输出的压缩度仍有待提升.光参量放大器输出的非经典光场部分反馈回输入端口,可实现其输出光场量子特性的增强.本文对相干反馈的相敏放大器开展理论分析,研究了其输出光场的强度差压缩与反馈强度、强度增益和损耗的依赖关系.研究结果表明,在无损耗的理想情况下,通过调控反馈强度和位相可实现无穷大的压缩输出.在考虑实际的实验参数条件下,此方案也可在一定的反馈强度范围内和特定的位相条件下,实现显著的压缩增强.本研究结果可为实验实现高质量非经典光场提供有益的参考.

关键词：光参量放大器压缩态光场相干反馈压缩增强

红外飞秒光纤激光焊接石英玻璃与304不锈钢

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中国激光 2024年第16期51卷 31-39页

作者：袁锦辉霍靖宇张博元王磊郑重李嘉铭郭亮罗爱平张庆茂华南师范大学信息光电子科技学院广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室广东广州510006 深圳市中基自动化股份有限公司广东深圳518105 深圳市青锐科技有限公司广东深圳518000 广东省工业超短脉冲激光技术企业重点实验室广东深圳518055 华南师范大学广州市特种光纤光子器件与应用重点实验室广东广州510006

研究探索金属与玻璃异种材料的连接技术是推动其大规模应用的关键,其中,对热膨胀系数相差大的玻璃与金属进行连接的超短脉冲激光焊接技术,对于提升精密微型器件的制造水平和应用具有重要意义。笔者利用有限元模型分析了石英玻璃与304不... 详细信息

研究探索金属与玻璃异种材料的连接技术是推动其大规模应用的关键,其中,对热膨胀系数相差大的玻璃与金属进行连接的超短脉冲激光焊接技术,对于提升精密微型器件的制造水平和应用具有重要意义。笔者利用有限元模型分析了石英玻璃与304不锈钢飞秒激光焊接过程的温度场,验证了所用激光焊接工艺参数的焊接可行性。为优化飞秒脉冲激光焊接工艺参数,研究了飞秒激光焊接单脉冲能量对焊接质量的影响规律。结果表明:激光单脉冲能量对热效应有显著影响;热应力因热效应的增强而增大,当其超过石英玻璃的损伤阈值后会导致微裂纹产生,进而导致焊接样品的焊接强度降低;最佳工艺参数是激光单脉冲能量5.6μJ,重复频率500 kHz,扫描速度60 mm/s,此工艺参数下焊接样品的剪切强度最大,可达到13 MPa。对两种材料的焊接机理进行了研究,结果表明:激光焊接石英玻璃与304不锈钢实现了冶金结合;Fe、Cr在界面与SiO2可能发生了氧化还原反应,形成了Fe2O3和Cr2O3。

关键词：激光技术飞秒激光焊接异种材料焊接焊缝形貌焊接强度焊接机理

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MXenes基材料热电性能的研究进展

山东化工 2024年第2期53卷 118-123,126页

作者：赵文弟陈志鸿李娜刘聪聪江西科技师范大学化学化工学院江西南昌330013 江西省柔性电子重点实验室江西南昌330013

MXenes(过渡金属碳/氮化物)作为一种新型二维层状材料,有着独特的层状结构,即层内是由共价键连接,层外由较弱的范德华力作用连接。这种结构和键合特性使得MXenes材料备受关注。因MXenes有着金属导电性以及可调节的电子带隙,故其在热电... 详细信息

MXenes(过渡金属碳/氮化物)作为一种新型二维层状材料,有着独特的层状结构,即层内是由共价键连接,层外由较弱的范德华力作用连接。这种结构和键合特性使得MXenes材料备受关注。因MXenes有着金属导电性以及可调节的电子带隙,故其在热电材料领域有着较大的潜在应用价值。简单综述了MXenes材料在热电领域的发展,归纳了经理论计算预测及实验证实热电性能的MXenes材料,最后展望了MXenes作为热电材料的发展前景。

关键词： MXenes 过渡金属碳/氮化物热电性能

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基于准连续域束缚态的强圆二色性超表面

物理学报 2024年第17期73卷 285-293页

作者：夏兆生刘宇行包正王丽华吴博王刚王辉任信钢黄志祥安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230601 安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室合肥230601 合肥师范学院电子信息系统仿真设计安徽省重点实验室合肥230001

连续域束缚态最初是在量子力学中发现的,它是一种可保持局域化的波动现象.这种效应已在各种材料系统中得到广泛研究,包括压电材料、石墨烯和光子晶体.本工作提出了一种由中断的环形槽组成的四重旋转对称硅超表面.通过同时打破晶胞的面... 详细信息

连续域束缚态最初是在量子力学中发现的,它是一种可保持局域化的波动现象.这种效应已在各种材料系统中得到广泛研究,包括压电材料、石墨烯和光子晶体.本工作提出了一种由中断的环形槽组成的四重旋转对称硅超表面.通过同时打破晶胞的面内反转对称性,实现了具有高品质因子和显著手性的准连续域束缚态.通过对动量空间中拓扑荷的研究,揭示了由超表面的内部共振机制产生的准连续域束缚态的独特拓扑特征.在合适的对称破坏下,具有平面内对称破坏的四重旋转对称超表面表现出–0.93的强圆二色性,并且其显示出了在对称破坏较大时的强圆二色性.这项工作所取得的成果在手性生物传感器和低阈值激光器等领域具有广阔的应用前景.

关键词：连续域束缚态超表面手性品质因子

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微腔激子极化激元的自旋轨道耦合效应

中国激光 2024年第18期 1-14页

作者：龙腾李一鸣罗筱璇廖清李峰首都师范大学光功能材料与器件北京市重点实验室西安交通大学电子科学与工程学院电子物理与器件教育部重点实验室西安财经大学信息学院空军工程大学防空反导学院

光学微腔中的偏振劈裂效应作为一种等效光子规范场，可引发光子自旋轨道耦合机制，对微腔光子的能带结构、自旋分布和动力学行为产生独特的影响。尤其是在微腔光子与激子发生强耦合的物理体系内，基于光子自旋轨道耦合效应对微腔激子极... 详细信息

光学微腔中的偏振劈裂效应作为一种等效光子规范场，可引发光子自旋轨道耦合机制，对微腔光子的能带结构、自旋分布和动力学行为产生独特的影响。尤其是在微腔光子与激子发生强耦合的物理体系内，基于光子自旋轨道耦合效应对微腔激子极化激元进行调控展现出了更大的自由度和多样化特征。此外，外加磁场、各向异性激子材料、束缚性和周期性势场等都会引入新类型的等效规范场，产生一系列全新的光子自旋轨道耦合机制与现象。上述成果为微纳光子器件和光量子模拟器等提供了丰富的理论方法与应用平台。

关键词：微腔光子学激子极化激元自旋轨道耦合光子规范场

O波段硅基二氧化硅密集波分复用AWG设计及制备

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光子学报 2024年第8期53卷 102-111页

作者：韩凤张家顺王亮亮崔鹏伟王玥安俊明陈军孙冰丽周天红集宁师范学院物理与电子信息工程学院乌兰察布012000 中国科学院半导体研究所光电子材料与器件重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 河南仕佳光子科技股份有限公司河南省光电芯片与集成重点实验室鹤壁458030

O波段波分复用器是数据中心高速互连关键器件,采用相对折射率差为0.75%的硅基二氧化硅光波导材料,设计并制备了O波段48通道平顶型密集波分复用阵列波导光栅芯片,采用金属合金架固定阵列波导光栅芯片,金属螺杆随温度变化收缩或伸张,可补... 详细信息

O波段波分复用器是数据中心高速互连关键器件,采用相对折射率差为0.75%的硅基二氧化硅光波导材料,设计并制备了O波段48通道平顶型密集波分复用阵列波导光栅芯片,采用金属合金架固定阵列波导光栅芯片,金属螺杆随温度变化收缩或伸张,可补偿阵列波导光栅芯片响应谱波长随温度产生的飘移,实现-5℃到65℃温度范围内响应谱稳定输出,采用非归零和4电平信号两种调制方式进行高速信号传输。测试结果表明,封装后的阵列波导光栅的插入损耗在-5.31~-6.59 dB之间,通道间隔0.676 nm,1 dB、3 dB带宽分别为0.41 nm、0.55 nm,相邻串扰、非相邻串扰分别为29.4 dB、29.2 dB,偏振相关损耗小于0.67 dB,-5℃到65℃变温下中心波长漂移由7 pm/℃减小到0.6 pm/℃,26.56 Gbps非归零及53.12 Gbps 4电平信号调制传输眼图消光比分别大于5.5 dB和3.6 dB。

关键词：阵列波导光栅密集波分复用数据中心二氧化硅波导非归零调制 4电平调制

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PEDOT:PSS的商业化应用研究进展

中国涂料 2024年第4期39卷 47-55页

作者：梁丽珊安思颖方杰张玉倩陈帅江西省水性涂料工程研究中心江西科技师范大学化学化工学院南昌330013 柔性电子江西省重点实验室南昌330013

聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)水性分散体是一种基于规模化氧化聚合技术生产的高附加值导电液,解决了本征导电聚合物PEDOT的加工性,其固相材料形态多样且具有优异的光学、电学、电化学、力学、化学和热学稳定性、生... 详细信息

聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)水性分散体是一种基于规模化氧化聚合技术生产的高附加值导电液,解决了本征导电聚合物PEDOT的加工性,其固相材料形态多样且具有优异的光学、电学、电化学、力学、化学和热学稳定性、生物兼容能力等性能,在有机电子领域应用广泛,且长期处于学术研究热点和前沿。简述了PEDOT:PSS的制备方法并根据发展阶段全面分析厘清了其应用研究进展,以为学术界和业界提供借鉴,为继续推动PEDOT:PSS的商业化应用和国内产学研合作突破技术壁垒提供有益帮助。

关键词： PEDOT:PSS 导电聚合物水性涂料导电液有机电子

静电纺丝法制备聚偏二氟乙烯-六氟丙烯电解质膜用于电化学执行器

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化学学报 2024年第6期82卷 570-576页

作者：汪莎莎孟鹏辉李阳邓慧婵郭志翔刘一任石乃恩魏颖解令海南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院有机电子与信息显示国家重点实验室分子系统与有机器件研究中心南京210023 福建师范大学海峡柔性电子(未来科技)研究院福州350117

本研究采用静电纺丝法制备了两种具有不同纤维直径的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)电解质薄膜用于电化学执行器.相比于滴涂薄膜,电纺薄膜具有出色的柔韧性和大量孔隙结构,其中粗纤维薄膜(PVDF-HFP22%(w))表现出更好的拉伸断裂应力(7.... 详细信息

本研究采用静电纺丝法制备了两种具有不同纤维直径的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)电解质薄膜用于电化学执行器.相比于滴涂薄膜,电纺薄膜具有出色的柔韧性和大量孔隙结构,其中粗纤维薄膜(PVDF-HFP22%(w))表现出更好的拉伸断裂应力(7.52 MPa)、拉伸断裂伸长率(235%)和器件面电容(39.8 mF·cm^(-2)).在±0.5 V, 0.1 Hz的低驱动电压下,粗纤维薄膜制备的电化学执行器的驱动位移为9.6mm,相比于细纤维执行器的6.5mm和滴涂薄膜执行器的2.6 mm分别提升了1.48倍和3.69倍.当电压升高到±2 V, 0.1 Hz时,粗纤维薄膜执行器驱动位移为24.3 mm,分别是细纤维执行器的1.19倍和滴涂样品的1.46倍.该工作为制备大驱动位移电化学执行器提供了新的思路与方法.

关键词：静电纺丝聚偏二氟乙烯-六氟丙烯电解质膜电化学执行器纤维直径

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应用于高功率密度LED光源的光回收透镜

激光与光电子学进展 2024年

作者：曹达煜张志清许毅钦古志良朱峻峰王梦宇王兆勇刘宏展广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室华南师范大学信息光电子科技学院广东省科学院半导体研究所

光回收是开发高功率密度非相干光源的一种方法，兼具高挑战性和高效率。然而，传统光回收通道的加工难度和成本较高，限制了其广泛应用。为此，我们提出了一种球面加镀反射膜光回收透镜，该透镜采用了易于建模和加工的设计方法。该透镜... 详细信息

光回收是开发高功率密度非相干光源的一种方法，兼具高挑战性和高效率。然而，传统光回收通道的加工难度和成本较高，限制了其广泛应用。为此，我们提出了一种球面加镀反射膜光回收透镜，该透镜采用了易于建模和加工的设计方法。该透镜可灵活组合和搭配，适用于任意波长的LED芯片，尤其适合高功率密度的LED应用。我们对工业和医学荧光检测领域常见的365nm、385nm和455nm三种波长进行了仿真与实验对比。其中，385nm波段远场功率密度增强实测值为19.56%-25.19%，可以满足某些企业对于光源功率密度增长的需求。这项工作创新性地展示了一种高功率密度透镜的设计方法，并给出了一种具有高功率密度的光回收通道的实验过程。得益于实验结果的分析与论证，这一概念为照明企业设计者们提供了新的路径和设计思路，具有潜在的高经济效益。

关键词：光回收高功率密度非相干光源透镜