太赫兹混频器可通过本征信号与原信号混合，经频率变换，实现频谱探测、超分辨成像和天文信号高灵敏探测，在太赫兹频谱识别、太赫兹安检、射电天文探测等领域具有重要应用前景。本文首先介绍了太赫兹混频器的基本原理、分类、主流技术方案；其次针对太赫兹混频器超灵敏化、高频化、中频宽带化和小型化集成的应用需求，分析了国内外太赫兹混频器设计与制作技术的发展动态；最后归纳了太赫兹混频器的应用状况、技术挑战和可能的解决方案，以便阐明三类太赫兹混频器的技术特点和技术发展趋势。

利用赤泥-石膏复合激发矿粉、粉煤灰制备蒸压加气混凝土, 对促进赤泥资源化利用, 降低硅酸盐水泥消耗以及实现二氧化碳减排具有重要意义。本文以强度级别A3.5、密度级别B06的蒸压加气混凝土为设计目标, 分析了赤泥、石膏、矿粉以及生石灰掺量对蒸压加气混凝土抗压强度的影响。结果表明, 当m(粉煤灰)∶m(赤泥)∶m(石膏)∶m(矿粉)∶m(生石灰)质量比为60∶10∶3∶7∶20时, 蒸压加气混凝土试块的干密度为623.4 kg/m3, 抗压强度为3.6 MPa。水化产物分析表明, 蒸压加气混凝土试块在蒸压反应前水化产物主要为钙矾石, 经过蒸压反应后水化产物主要为托勃莫来石和水石榴石。

密封药瓶内的药物在储存过程中, 时常会因为保存方式不当, 产品质量不合格等问题导致其气密闭性变差, 极易与空气中的各种气体发生化学反应引起药品变质, 影响其正常使用。 因此, 可以通过药瓶内部各种气体浓度的测量及时反映出药品的储存状态。 其中水汽(H2O)是空气中的常见气体且极易与药品产生反应, 药瓶中H2O浓度的测量是判断瓶内药物是否变质的重要依据之一。 实际检测药瓶内水汽浓度的传统方法或通常需要直接接触到样品才能做出判断, 很难做到无损检测, 样品处理过程较为繁琐, 耗时耗力, 难以实现对大量药瓶的实时无损测量, 所以需要一个实时快速非接触式检测容器密封性的方法。 为了高效检测并实时监控密封药品存储容器(药瓶)内的水汽浓度, 提出了一种可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)的数字正交锁相解调算法, 并对该算法的可行性及有效性进行了实验验证。 药瓶采用长12 cm宽9 cm高64 cm的可透光聚乙烯(PE)材质; 中心波长为1 391 nm的分布式反馈(DFB)激光器作为光源, 搭建了基于数字正交锁相解调算法的TDLAS药品检漏测量系统, 以数字锁相解调代替了传统的锁相解调并且研究了不同的调制深度、 采样率对解调出的二次谐波信号(WMS-2f)幅值的影响。 在系统各项参数最优的情况下考察了不同光功率下WMS-2f信号稳定性, 并通过拟合结果推演出其他未知水汽浓度的WMS-2f信号。 研究结果表明: 与常规锁相放大器解调算法相比, 数字锁相解调可编译性强, 系统结构更为紧凑, 成本更为低廉。 Allan方差分析显示在160 s内的状态下, 水汽检出限为18 ppm, 验证了该方法的稳定性与可靠性。

设计了一种性能优异的多频带、多特性融合的复合周期双层金属膜纳米光栅结构。通过运用有限元法进行仿真,发现该结构在65°底部TM模式偏振光斜入射下,能够在波长760、904、1028、1216 nm 处出现高吸收,其吸收强度分别为98.73%、92.84%、97.57%、99.11%。进一步模拟发现,多频带吸收峰还兼具窄带偏振滤波以及折射率传感特性,其最大折射率灵敏度为2080 nm/RIU,最大品质因数为92.1 RIU ^-1。另外,通过周期调制,该结构还实现了在近红外波段从944~1206 nm宽波段范围的窄带偏振滤波可调谐功能。通过对电磁场、表面电流、表面电荷的分布分析,给出了该结构多频带、多特性融合的物理激发机制。该复合周期双层金属膜光栅结构在微型化与高度集成化的多光谱红外探测、光谱成像以及生物传感等领域具有广阔的应用前景。

In this paper, we propose and demonstrate a high-performance mercury ion sensor with sub-nM detection limit, high selectivity, and strong practicability based on the small molecule of the 4-mercaptopyridine (4-MPY) modified tilted fiber Bragg grating surface plasmon resonance (TFBG-SPR) sensing platform. The TFBG-SPR sensor has a rich mode field distribution and a narrow bandwidth, which can detect the microscopic physical and chemical reactions on the sensor surface with high sensitivity without being disturbed by the external temperature. For the environmental compatibility and highly efficient capture of the toxic mercury ion, 4-MPY is modified on the sensor surface forming a stable (4-MPY)-Hg-(4-MPY) structure due to the specific combination between the nitrogen of the pyridine moiety and the Hg²⁺ via multidentate N-bonding. Moreover, gold nanoparticles (AuNPs) are connected to the sensor surface through the (4-MPY)-Hg-(4-MPY) structure, which could play an important role for signal amplification. Under the optimized conditions, the limit of detection of the sensor for mercury ions detection in the solution is as low as 1.643×10^–10 M (0.1643 nM), and the detection range is 1×10^–9 M – 1×10^–5 M. At the same time, the mercury ion spiked detection with tap water shows that the sensor has the good selectivity and reliability in actual water samples. We develop a valuable sensing technology for on-time environmental Hg²⁺ detection and in-vivo point of care testing in clinic applications.

采用1064 nm皮秒光纤激光器，在5组不同的能量密度参数下对H13热作模具钢表面油污和锈迹等污渍进行激光清洗，结果表明：2 J/cm²和3 J/cm²能量密度的激光清洗效果最佳，可使清洗后的表面粗糙度R_a分别达到（1.1±0.3）μm和（1.5±0.5）μm，表面硬度分别提高到（256±3.8）HV和（256±2.9）HV，清洗后的物相主要包括VC、（Mo，Cr）₆C、（Cr，Fe）₇C₃和（V，Cr）₂C，同时EDS能谱测试结果表明模具表面的C、Mo、V、Cr元素含量增大。