可重构相干纳米激光阵列

纳米激光是一种新型的微型化激光,其尺寸在三个维度上都接近或小于其激射波长（对于可见光波段,激射波长约为数百纳米）。在空间维度上,纳米激光将光场限制在一个极小的区域内,实现了光场的空间极端局域化。这种局域化光场的构建不仅使纳米激光具备小体积、低能耗和快速度等特性,同时也为在强受限体系下研究光与物质相互作用开辟了新的途径。     

超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术及其探测极限分析

理论上提出一种突破衍射极限限制的相干反斯托克斯拉曼散射显微成像方法, 并对其探测极限进行分析.通过引入环形附加探测光与艾里斑周边的声子作用, 实现点扩展函数的改造, 提高相干反斯托克斯拉曼散射显微成像系统的横向空间分辨率. 随着分辨率的提高, 信号强度也随之降低, 尤其当应用于生物学、医学研究时, 样品分子数密度通常很低, 这将导致信号探测更加困难. 因此分析系统的探测极限, 确定超分辨体积元内的最小可探测分子数是展开超衍射极限相干反斯 托克斯拉曼散射显微成像实验研究的重要前提. 当泵浦光、斯托克斯光、探测光光强均达到极大值, 分辨率约40 nm三维空间内, 超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像系统的散粒噪声信噪比由曝 光时间与样品分子数密度决定. 曝光时间若取20 ms, 探测极限约为10³, 样品分子数目只有大于探测极限, 才能保证信号可以从噪声背景中提取出来. 关键词： 突破衍射极限 相干反斯托克斯拉曼散射 非线性光学 探测极限     

可改善平面接收器能流均匀性的太阳能碟式聚光器设计

为了改善平面接收器的能流均匀性,针对抛物碟式聚光器,提出一种重新优化布置各镜面单元的改进方法,并设计了一种新型非成像碟式聚光器。建立平面接收器目标区域内能流均匀化的优化模型,联合运动累加光线跟踪方法和遗传算法优化碟式聚光器。研究优化的聚光器与抛物碟式聚光器的聚焦能量分布,分析平面接收器上局部聚光比、非均匀因子、峰值聚光比及拦截效率指标。最后讨论了新型聚光器的应用价值,并展示了优化的新型碟式聚光器在平面型金属盘管接收器上的能流均匀化效果。结果表明,非成像碟式聚光器的能流均匀化效果最优异,能将非均匀因子从3.62～4.22显著减小到0.18～0.25,峰值聚光比从24737～37245降低到1722～2055。研究结果不仅能为太阳能平面接收器能流均匀化提供一种新的方法,还能为现有抛物碟式聚光器的改进提供新的思路。     

提高相干谐波输出的一种新方法

本文利用自由电子激光(FEL)纵模统一理论讨论了光学速调管自由电子激光相干谐波的输出情况。从物理上分析了非对称光学速调管的设计,得出了采用非对称的光学速调管可使FEL的相干谐波输出提高近30％。     

提高光学相干层析成像纵向分辨率的方法

光学相干层析成像技术是一种新型的成像技术，能实现对活体生物组织（透明和不透明）非接触、无伤害、高分辨率的体内断面成像。光学相干层析成像利用相干门技术，其纵向分辨率取决于光源的相干长度，要进一步提高它的纵向分辨率必须从光源入手，本文对采用不同光源提高光学相干层析成像纵向分辨率的方法进行了详细的讨论。     

白天CCD观星可探测极限星等值分析

介绍了白天天空背景下,在大气层内用CCD探测恒星可探测极限星等值的计算方法。根据恒星和白天大气背景辐射的对比度,计算和分析了3°3°视场下,可探测星等极限值随观测高度、太阳天顶角、波段和恒星光谱类型的变化情况。结果表明：可探测星等极限值随观测高度和太阳天顶角的增加接近线性增加;对K和M类恒星,长波波段可探测星等极限值高。在25 km高度、3°3°视场、太阳视线20°以外,可探测星等极限值可达到6.3等。     

运用极限思维法提高解题效率

运用极限思维法来求解某些物理问题时，与常规相比较，往往可以大大地缩短解题时间，提高解题效率．例1如图所示装置处于平衡．现在如果把AC换成一条比较长的绳子，使C移到C’，AB杆保持竖直，这个装置仍能平衡．那么，AC’绳所受张力T和AB杆所受压力Ⅳ与原来相比较有( )     

提高全场光学相干层析系统成像质量的方法

报道了一套具有活体光学断层成像能力的全场相干层析系统(FF-OCT)。该系统基于Linnik白光干涉显微结构,使用非相干光卤钨灯照明,参考臂与样品臂采用完全相同数值孔径的显微物镜成像,实验测得的轴向分辨率为1.3μm,横向分辨率为0.89μm,640 pixel×480 pixel的CCD采集干涉信号得到的成像深度为80μm。描述了基于单片机控制的相位调制方式,采用该方法可提高成像速度(从60 s/frame提高到1 s/frame断层图)和图像信噪比(SNR),并用所获得的洋葱表皮细胞的断层图(SNR从18.36 d B提高到23.30 d B)和三维图像验证其有效性。探究了由于大数值孔径显微物镜和折射率不匹配产生球差的原因并给出补偿方法,实验结果表明,补偿后的断层图像呈现了更多的细节(SNR从25.41 d B提高到29.54 d B)。利用该系统还实现了人体手指皮肤在体细胞水平的细微结构断层成像。对人体肝组织进行成像表明,所研制的FF-OCT系统有分辨正常组织与肝癌组织的能力,从而证明了研制的全场光学相干层析系统在癌症诊断领域的价值。该系统的研制为取代冰冻切片检测的快速辅助诊断手段奠定基础。     

光学相干层析系统相干传递函数研究

在弱物体近似下从成像系统角度对光学相干层析测量技术进行了理论研究。分析了该技术测量样品纵深结构时图像的形成机理。结果表明它相当于一复振幅线性平移不变系统，从而可用相干传递函数描述系统性能，所得相干传递函数表明系统具有低通特性，半峰值带宽△ｋ＝２△λ／λ＾２。由于物体频谱整体平移了１／λ，测量的是纵向结构的高频信息。本文的工作为定量分析光学相干层析对未知结构的测量结果及进一步提高空间分辨率提供了理论     

接收双信号的光量子接收器

本文提出接收双相位调制光信号的接收器,其性能接近最佳量子接收器的水平。主要特点是使所接收的光场与光场在Castas锁相环本机振荡器中产生的复制场形成相长或相消的干涉;相长的干涉对应于二进制数“1”,而相消的干涉对应于二进制数“0”。接收场和复制场在光束分离器(见图1)中合在一起,然后聚焦在光电倍增管上。依据接收场的相位信息为0或1,合在一起的两     

塑料光纤发射器和接收器对

惠普公司研制出以2MBd到50MBd工作的塑料光纤发射器和接收器对,它比现有6MBd的塑料光纤线路传输更快。 50MBd数据线路和HP HFBR-0501系列光纤元件计划用于计算机、长距离通信及工业领域。这些光纤线路使数据在15m距离内以很高的速度传输。 HP相信,采用50MBd器件,比现有全金属线器件的电线少,提供的信号清晰。     

趋磁细菌中的磁接收器

趋磁细菌是一种水生的能够运动的微生物,通常存在于含氧—缺氧的具有垂直化学梯度的沉积物和水柱等过渡区域中.在这种分层环境中,地磁场磁力线作为垂直通道,趋磁细菌在通道中沿着磁力线方向排列,上下运动寻找最佳生存位置.这种现象背后的机制则是趋磁细菌体内磁小体磁接收器的存在.趋磁细菌体内具有磁性的链状排列的磁小体,磁小体链与外磁场相互作用,使趋磁细菌可以沿着磁力线游动,具有极性趋磁性,而这种趋磁性与趋磁细菌趋氧性密切相关,帮助它处于最佳氧化还原生存环境中.本文就主要对趋磁细菌体内的磁小体、磁小体链的物理特征以及磁小体磁接收器的工作模型做简要描述,希望能为相关研究提供借鉴.     

宽视角水下激光能量接收器

我们设计了一种宽视角水下激光能量接收器,它用小阴极面光电器件作接收器件,能获得口径大、视角宽、全景深、视场均匀的良好效果.它结构简单、体积小、重量轻、使用方便,可广泛应用于各种扫描式激光观祭系统. 众所周知,光在水中传输时,由于水和水中悬浮粒子的强烈吸收和散射,能量急骤衰减,使水中目标模糊不清,严重影响了水下观察的有效距离.一般水下电视仅能观察到相当于圆盘透明度2)一半的距离.我国近海多为混水区,观察距离一般为0.5-5m左右,甚至更低.激光出现后,许多国家立即把激光作为强光源用于水下观察系统.但是长期以来,都是以减小激…     

量子相干

量子相干不仅是量子力学中的一个基本概念,同时也是重要的量子信息处理的物理资源.随着基于资源理论框架的量子相干度量方案的提出,量子相干度的量化研究成为近年来人们关注的一个热点问题.量子相干作为一种物理资源也十分脆弱,极容易受到环境噪声的影响而产生退相干,因此开放系统中的量子相干演化和保持也是人们广泛关注的课题.另外,量子相干在量子多体系统、量子热动力学、量子生物学等领域也有着潜在的应用价值.本文介绍量子相干度量的资源理论框架和基于该框架定义的相对熵相干性、l1范数相干性、基于量子纠缠的相干性、基于凸顶结构的相干性和相干鲁棒性等量子相干度量函数,概述开放系统中量子相干演化的动力学行为、典型信道的量子相干产生和破坏能力以及量子相干的冻结等现象,同时例举量子相干在Deutsch-Jozsa算法、Grover算法以及量子多体系统相变问题研究等方面的重要应用.量子相干研究仍处于快速发展之中,期望本综述能为该领域的发展带来启示.     

防风墙可提高风电场的功率

以高效益低成本生产更多可再生能源的方法,在应对气候变化方面至关重要。新的模拟表明,防风墙,如墙壁或成排的树木,可以将风电场的功率提高10%。但先前的工作表明,防风墙可使单个的涡轮机提高功率,对于大型风电场其效果相反。这项新的工作首次模拟具有防风墙的真实风电场,参加研究的人员希望他们的工作将提高实际风电场的效率。     

超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术中空心光束的形成

空心光束的质量是超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术中决定成像质量的一个至关重要的因素. 本文基于菲涅耳衍射理论,分析了螺旋相位片法产生空心光束的物理机理,并且模拟了不同的入射条件对产生的空心光束的影响. 模拟结果表明:波长与相位片中心波长匹配且光强呈圆对称分布的高斯光垂直入射到相位片上,当高斯光束中心与相位片中心完全对准时,可获得较理想的空心光束;入射光光强分布的圆对称性以及入射光中心与相位片中心的对准程度都会影响产生的空心光束的强度分布;同时,高斯光束小角度倾斜入射时,空心光的强度分布仍呈圆对称,却在观察面发生一定的位移;此外,入射光中心波长偏离相位片中心波长不大时,对产生的空心光束的强度分布几乎没有影响. 上述分析结果对用于超衍射相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术中理想空心光束的获取具有重要的指导意义. 关键词： 空心光束 超衍射极限 相干反斯托克斯拉曼散射 螺旋相位片     

可提高光刻分辨率的新技术

详细研究了离轴掩模的原理,将离轴照明(OAI)与相移掩模(PSM)技术结合起来,在掩模上同时实现两种功能,较大程度地提高了光刻分辨力.实验表明,在数值孔径 0.42,线曝光波长下,可将光刻分辨力从 0.8μm提高到 0.5μm.     

光外差调制法提高全光纤低相干传感器的灵敏度

本文提出的光外差调制法用于提高空间解调低相干光纤传感器峰顶位置的分辨率,由此提高系统的测量灵敏度.未采用光外差调制法前的杨氏空间解调低相干光纤位移传感器的测量灵敏度为0.12μm;而采用后可达0.033μm.     

Agilent 推出新型光纤发射器和接收器

安捷伦(Agilent)公司新近推出工作温度范围在-40C～ 95C，用于汽车多媒体网络中的光纤发射器AFBR-1010和接收器AFBR-2010。这一温度范围比同类竞争产品高出了10℃。该器件还提供14．5dB的高光学链路预算，从而延长了通信链路的距离并提高了可靠性。该器件符合汽车行业多媒体光纤网络标准-MOST(媒体系统传输)规范。