1 合肥工业大学 微电子学院, 合肥 230009
2 昆山睿翔讯通通信技术有限公司, 江苏 昆山 215300
提出了一种稳定性高、瞬态特性良好、无片外电容的低压差线性稳压器(LDO)。采用推挽式微分器检测负载瞬态变化引起的输出电压变化, 加大对功率管栅极寄生电容的充放电电流, 增强系统的瞬态响应能力; 在误差放大器后接入缓冲级, 将功率管栅极极点推向高频, 并采用密勒电容进行频率补偿, 使系统在全负载范围内稳定。基于TSMC 65 nm CMOS工艺进行流片, 核心电路面积为0035 mm2。测试结果表明, 最低供电电压为11 V时, 压降仅为100 mV, 负载电流1 μs内在1 mA和150 mA之间跳变时, LDO的最大输出过冲电压与下冲电压分别为200 mV和180 mV。
低压差线性稳压器 无片外电容 频率补偿 瞬态增强 low dropout regulator (LDO) capacitor-less frequency compensation transient enhancement
1 国网宁夏电力有限公司超高压公司，宁夏 银川 750001
2 浙江工业大学机械工程学院，浙江 杭州 310023
采用激光辅助低压冷喷涂技术在Cu基体上制备表面金属化CNTs（Ni-Cu-CNTs）/Cu复合涂层，研究了复合涂层的微观特性以及耐磨损性能。研究结果表明，在激光辐照的作用下，Ni-Cu-CNTs增强相和Cu黏结相由于受热软化均发生了明显的塑性变形，Ni-Cu-CNTs颗粒嵌入到塑性变形的Cu颗粒中形成连续致密且结合良好的复合涂层，复合涂层的厚度可达2609 μm，CNTs弥散均匀分布在复合涂层中且保持其结构的完整性。添加Ni-Cu-CNTs的复合涂层表现出优异的耐磨损性能，平均摩擦系数可降低至0.385，体积磨损速率降至1.49×10-4 mm3/（N·m）。复合涂层中的Ni-Cu-CNTs增强相一方面通过承受磨球对涂层表面的载荷力，减少了涂层磨损，另一方面随着磨损过程的进行，Ni-Cu-CNTs从涂层中脱离到涂层表面形成润滑层，降低了涂层的摩擦系数，从而提高复合涂层的耐磨损性能。
激光技术 低压冷喷涂 CNTs/Cu复合涂层 微观特性 耐磨损性能 激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2114008
1上海师范大学 数理学院物理系，上海 200233
在实际应用中，有效的操控极化激元给纳米光子器件、亚波长成像、异常折射等领域带来了巨大的发展前景而广受关注，但传统介质材料中的极化激元的调控灵活度相对较低，不能满足现实的广阔需要成为具有挑战性的难题。然而，声子极化激元作为一种光子——声子强耦合的新型准粒子，与其他的极化激元相比，具有更强的束缚光的能力、更长的寿命以及更低的损耗，在亚波长尺度红外光调控领域能够发挥举足轻重的作用。近年来，随着对二维范德瓦尔斯晶体的相关研究及报道，能够承载双曲声子极化激元的介质材料步入大众视野，并且在具有超高分辨率的纳米成像技术的支持下，很多新颖的近场红外光学现象在多种操控手段下被发掘，这极大的丰富了人们对于极化激元的认知。此综述首先从双曲声子极化激元的机理入手，介绍了声子极化激元的概念、色散关系和近期被广泛关注的双曲介质（h-BN、α-MoO3）。随后，总结了双曲声子极化激元在上述介质中的不同传播特性以及多种维度调控下的近场成像分析，例如改变范德华晶体的周围介质环境、谐振腔、金属天线的面内调控等等。最后，我们对声子极化激元的研究进行了展望。多样的调控手段展现了声子极化激元的丰富应用，这对纳米成像、集成光路、纳米透镜等红外纳米光子器件提供可借鉴的途径，同时在未来可能还会衍生出更多新兴领域。
双曲声子极化激元 纳米成像 近场调控 红外纳米光子器件 hyperbolic phonon polaritons nano-image Near-field modulation Infrared Nanophotonic devices 陈家颖 1,2,3,*张新彬 1,2陈怀熹 1,2,3冯新凯 1,2,3[ ... ]梁万国 1,2,3
1 中国科学院福建物质结构研究所, 福州 350002
2 中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室), 福州 350108
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 福州大学化学学院, 福州 350108
5 福建师范大学化学与材料学院, 福州 350117
本文设计了一种梯形的周期极化掺镁铌酸锂(PPMgLN)波导, 并通过在传播方向上引入温度梯度来拓宽其倍频(SHG)过程的泵浦光源可接收带宽。通过有限差分的光束传输法, 计算波导的有效折射率, 并进行波导尺寸的设计。结果表明, 通过改变梯形波导不同位置的温度, 使其形成一个温度梯度, 可拓宽泵浦光源的波长可接收带宽。本文所设计的PPMgLN波导最大泵浦光源可接收带宽为C波段, 即1 530~1 565 nm, 该波导可倍频C波段, 得到输出波段带宽为765~782.5 nm, 温度调谐范围为30~150 ℃。
周期极化铌酸锂 波导 准相位匹配 倍频 温度梯度 带宽扩展 C波段 periodically polarized lithium niobate waveguide quasi phase matching frequency doubling temperature gradient bandwidth extension C-band
华东师范大学物理与电子科学学院理论物理研究所,上海 200241
针对图像边缘的实时提取问题, 设计了一种基于经典高斯-拉普拉斯算子 (LoG 算子)的量子 LoG 图像边缘检测算法。通过在经典计算机上利用 Matlab 软件对该量子 LoG 算法进行模拟仿真计算, 证明了该量子 LoG 算法可以快速、有效地实现对图像边缘的识别与提取。此外, 还考察了两类退相干效应对此算法的影响。计算结果表明, 相较于目前已有的相关量子图像边缘检测算法, 量子 LoG 算法具有更好的抗噪特性。
图像处理 边缘提取 LoG 算法 退相干 image processing edge extraction LoG algorithm decoherence
天津大学 天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心, 天津300072
光电探测器因可将光信号转换为电信号而被广泛地应用于视频成像、光通信、生物医学成像和运动检测等方面。但由于所采用的传统光电探测器材料对其性能带来的局限性和日益增长的新需求之间的矛盾, 使得寻找新的材料迫在眉睫。近年来新兴的二维材料为制备更高性能的探测器提供了全新的材料研究平台, 其中石墨烯以其独特的电学、光学与热学特性成为下一代高性能光子学最有希望的候选材料之一。本文系统地综述了不同光响应机制下石墨烯基光电探测器研究现状, 并在此基础上对当下不同石墨烯基光电器件发展前景进行了细致的讨论和展望。
石墨烯 光电探测器 响应机制 研究进展 graphene photodetector response mechanism research progress
1 伊犁师范大学物理科学与技术学院，新疆凝聚态相变与微结构实验室，伊宁 835000
2 南京大学物理学院，固体微结构物理国家重点实验室，南京 210093
作为一种优良的半导体材料，GaN所具有的宽禁带导致其只能吸收可见光中的紫光，因此如何增加GaN材料对可见光的利用率是一个值得研究的问题，掺杂是解决这个问题常用的手段。本文利用第一性原理的方法对本征GaN，C单掺、Ti单掺、C-Ti共掺GaN四种体系的电子结构和光学性质做了计算和分析，结果表明：掺杂后的体系都具有良好的稳定性；掺杂后各体系的体积均增大，说明杂质的引入使体系晶格发生畸变，对光生空穴-电子对的分离有促进作用，进而提高材料的光催化性能；杂质元素的引入使体系能级发生劈裂，电子跃迁更加容易；掺杂后各体系的介电函数虚部主峰均向低能区移动，吸收谱均红移至可见光区域，其中共掺体系在蓝绿光区域的吸收系数最大，由此可以推测C-Ti共掺有助于提高GaN的光催化性能。
第一性原理 哈伯德U修正 掺杂 电子结构 光学性质 半导体 first-principle Hubbard U correction GaN GaN doping electronic structure optical property semiconductor
1 昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南 昆明 650504
2 四川大学计算机学院，四川 成都 610065
3 昆明医科大学第一附属医院医学影像科，云南 昆明 650504
医学超声图像中会不可避免地产生斑点噪声。为有效去除医学超声图像中的噪声，本研究团队提出了一种基于双注意力机制的医学超声图像降噪模型。首先，针对医学超声图像数量有限的问题，对伯克利分割数据集中的400张图像进行旋转和缩放，获得23700张自然图像，再通过斑点噪声模型对其添加斑点噪声来模拟超声图像；接着，在构建降噪模型过程中，针对传统卷积神经网络在特征提取时存在的一些不足，分别引入位置注意力机制、通道注意力机制和全卷积网络对现有模型进行改进，构建更优的超声图像降噪模型；最后，在模型训练过程中，为防止梯度消失引入了批量归一化操作。实验结果表明：从视觉观察效果和客观评价指标来看，所提模型对11张模拟超声图像和2张真实超声图像（物理体膜超声图像和肝脏超声图像）的去噪效果均优于对比模型。所提模型是一种有效的医学超声图像降噪模型，不仅有效降低了斑点噪声，还较好地保留了图像的细节信息。
图像处理 医学超声图像 斑点噪声模型 位置注意力机制 通道注意力机制 斑点噪声抑制 激光与光电子学进展
2022, 59(2): 0217001
红外与激光工程
2021, 50(8): 20200408
红外与激光工程
2021, 50(9): 20200402
