作者单位
摘要
北京航空航天大学 电子信息工程学院,北京 100191
光学下变频技术可将宽频带内全部电磁信号同时下变频到低频区间进行接收,是一种新型宽频带电磁环境快速接收技术。但是,获取的光学下变频信号中包含源个数未知、带宽不同的多种信号,现有信号分离方法需要获知源信号的个数,且无法同时分离窄带信号和宽带信号。为实现对光学下变频信号的自动分离,提出了一种基于变分模态分解(VMD)自适应模态重组的光学下变频信号分离方法。通过频谱分割因子和频谱包络检测,对光学下变频信号的VMD过分解模态进行自动重组和信号重组模态提取,实现光学下变频信号分离。对于包含普通脉冲信号、宽带码分多址(WCDMA)信号和线性调频脉冲信号的光学下变频信号,可自动实现对三种信号的分离,且与原信号的相似系数均高于0.97。实验结果表明,所提及方法在分离光学下变频信号时无需获知源信号的个数,并能同时分离具有不同带宽的多种源信号。
变分模态分解 光学下变频 单通道信号分离 频谱分割因子 频谱包络检测 variational mode decomposition optical down-conversion single channel signal separation spectrum segmentation factor spectrum envelope detection 
强激光与粒子束
2024, 36(4): 043020
罗磊 1,2,3宋立媛 2,3唐利斌 1,2,3,*王善力 2,**[ ... ]李俊斌 2
作者单位
摘要
1 云南大学 材料与能源学院,云南 昆明 650500
2 昆明物理研究所,云南 昆明 650223
3 云南省先进光电材料与器件重点实验室,云南 昆明 650223
由于紫外光在硅中的穿透深度有限,以及多晶硅栅极对紫外光的吸收,导致传统的硅基CMOS图像传感器在紫外光波段的响应不高。在此,本文选择一种低成本的下转换法来提升CMOS图像传感器的紫外响应能力,采用真空热蒸发法分别在石英衬底和CMOS图像传感器的像敏面上蒸镀了晕苯薄膜,并对薄膜的光学性能、红外光谱、光稳定性和热稳定性进行了研究。实验结果表明,晕苯薄膜能吸收紫外光并发射出500 nm的绿色荧光,可以与CMOS图像传感器的光谱响应峰值很好地匹配;同时,发现晕苯红外吸收光谱的实验值和计算值基本吻合;薄膜在200 ℃温度下退火20 min后,其发射峰的荧光强度保持在原来的95.7%;在280 nm激发波长照射大约60 min后,发光强度呈指数衰减至初始值的64%。采用CMOS单色相机在可见光(400~780 nm)和紫外光(365 nm)下定性分析了薄膜的紫外增强效果,发现蒸镀晕苯薄膜后的CMOS单色相机可以提高对紫外光的灵敏度。
CMOS图像传感器 紫外增强 下转换 晕苯 CMOS image Sensor ultraviolet enhancement down conversion Coronene 
红外与毫米波学报
2023, 42(6): 931
作者单位
摘要
山东大学 晶体材料国家重点实验室, 山东 济南 250100
稀土倍半氧化物单晶光纤材料凭借超高的熔点(~2 400 ℃)、稳定的物化性能以及灵活的结构被认为是极具潜力的高温传感介质。本文采用激光加热基座(LHPG)法, 成功生长了透明无开裂Dy3+离子掺杂的倍半氧化物单晶光纤Lu2O3 和Y2O3 。依据Dy3+离子的4I15/2和4F9/2能级为一对热耦合能级对(TCLs), 测试得到了430~520 nm波长范围内的下转换荧光光谱。荧光强度比(FIR)结果显示, 晶体在298~673 K温度范围内的荧光强度具有良好的温度相关性。其中Dy∶Lu2O3 在该范围内的最大相对灵敏度和绝对灵敏度分别为0.97%·K-1(315 K)和1.62×10-4 K-1(673 K), 展现出更为优异的温度传感性能。
激光加热基座法 倍半氧化物单晶光纤 下转换荧光 荧光强度比 温度探测 laser heated pedestal growth(LHPG) method sesquioxide single crystal fibers(SCFs) down-conversion luminescence fluorescence intensity ratio(FIR) temperature sensing 
发光学报
2022, 43(2): 182
作者单位
摘要
1 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, 广州 510631
2 中山大学 物理学院 光电材料与技术国家重点实验室, 广州 510275
自发参量下转换在制备量子光源等领域具有重要的研究价值。归纳了自发参量下转换的主要技术方案, 讨论了不同类型(type-0, type-Ⅰ, type-Ⅱ)自发参量下转换量子光源的研究进展及其在多光子量子纠缠态和高维量子纠缠态制备等方面的应用, 介绍了腔增强自发参量下转换窄线宽量子纠缠态的制备及应用, 最后对各种方案所存在的问题和未来的发展方向进行了分析与展望。
非线性光学 量子光源 自发参量下转换 腔增强自发参量下转换 nonlinear optics quantum entanglement source spontaneous parametric down-conversion cavity-enhanced spontaneous parametric down-conver 
激光技术
2022, 46(1): 38
汪喜林 1,*刘志峰 1高小钦 2李浩 1[ ... ]王慧田 1,**
作者单位
摘要
1 南京大学固体微结构物理国家重点实验室, 南京大学物理学院, 人工微结构科学与技术协同创新中心, 江苏 南京 210093
2 渥太华大学物理系, 加拿大 渥太华, K1N 6N5

作为光子重要自由度之一,轨道角动量(OAM)在光量子信息研究中占据着重要地位。将其与偏振等光子的其他自由度相结合,可实现多自由度光量子信息处理。此外,由于其具有天然的离散高维属性,故其是开展高维量子信息处理研究的最佳自由度之一。基于自发参量下转换非线性光学过程能够便捷地获得OAM纠缠源。近年来,光子OAM量子纠缠的研究受到了广泛关注,在多自由度、高维和多光子等多个方向都取得了重要进展。然而,该领域尚有诸多悬而未决的关键科学问题亟须深入研究,包括如何实现高效高质的OAM分离,如何实现更高维度的频率转换,如何提升多自由度纠缠源的品质,如何获得更多维度、更多光子的高维纠缠态以及如何构建可行的高维量子门等。从光子OAM最基本的二维操纵着手,综述了单光子OAM量子态调控、双光子及多光子OAM纠缠操纵。围绕多自由度、大角动量和高维等特性,从生成、调控、测量及应用等角度系统讨论了光子OAM量子纠缠。同时,探索了解决本方向关键科学问题的一些可能解决途径。

量子光学 量子信息 光子轨道角动量 自发参量下转换 量子纠缠 多自由度纠缠 高维量子纠缠 
光学学报
2022, 42(3): 0327012
作者单位
摘要
1 中国电子科技集团公司 第五十四研究所, 石家庄 050081
2 武汉大学 物理科学与技术学院, 武汉 430072
基于130 nm RF CMOS工艺, 设计了一种适用于K波段的高增益低噪声折叠式下变频混频器。采用折叠式双平衡电路结构, 混频器的跨导级和开关级可以在不同的偏置条件下工作, 为优化两级的噪声提供了极大的自由度。采用电流复用技术, 混频器的转换增益和噪声系数得以显著改善。后仿真结果表明, 该混频器在本振功率为-3 dBm时, 实现了27.8 dB的转换增益和7.36 dB的噪声系数。在射频信号为24 GHz处的输入1 dB压缩点P1dB为-18.8 dBm, 本振端口对射频端口的隔离度大于60.2 dB。该电路工作于1.5 V的电源电压, 总直流电流为12 mA, 功耗为18 mW。该混频器以适中的功耗获得了极高的整体性能, 适用于低功耗、低噪声24 GHz雷达接收机。
下变频混频器 K波段 高增益 低噪声 折叠式结构 down-conversion mixer K-band high gain low noise folded architecture 
微电子学
2021, 51(5): 701
作者单位
摘要
中国计量大学 光学与电子科技学院 , 杭州 310018
针对量子纠缠的产生方式, 着重介绍了常见的3种类型的量子纠缠源制备方法, 包括基于自发参量下转换(SPDC)制备量子纠缠源、基于四波混频(FWM)效应制备量子纠缠源和基于量子点制备量子纠缠源, 分别分析了其原理、优缺点及其质量指标, 最后展望了量子纠缠源制备方法的研究与应用方向。
自发参量下转换 四波混频 量子点 原子系综 全光纤 spontaneous parametric down conversion four-wave mixing quantum dots atomic ensembles all optical fiber 
光通信技术
2021, 45(11): 45
Author Affiliations
Abstract
1 Australia National University, Research School of Physics, Canberra, Australia
2 ARC Centre of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems, Canberra, Australia
3 Politecnico di Milano, Dipartimento di Fisica, Milan, Italy
4 ITMO University, Department of Physics, Saint Petersburg, Russia
5 Ioffe Institute, Saint Petersburg, Russia
6 Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, Milan, Italy
We predict theoretically a regime of photon-pair generation driven by the interplay of multiple bound states in the continuum resonances in nonlinear metasurfaces. This nondegenerate photon-pair generation is derived from the hyperbolic topology of the transverse phase matching and can enable orders-of-magnitude enhancement of the photon rate and spectral brightness, as compared to the degenerate regime. We show through comprehensive simulations that the entanglement of the photon pairs can be tuned by varying the pump polarization, which can underpin future advances and applications of ultracompact quantum light sources.
optics photonics light metasurface spontaneous parametric down-conversion entanglement 
Advanced Photonics
2021, 3(5): 055001
作者单位
摘要
渤海大学化学与材料工程学院,锦州 121013
利用自牺牲模板法以一种新型稀土层状化合物(La0.95Eu0.05)2(OH)4SO4·2H2O为模板成功合成出(La0.95Eu0.05)F3纳米晶并研究其下转换发光性能。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外变换(FT-IR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)及荧光光谱仪对合成产物的物相和荧光性能进行表征。XRD及Rietveld精修结果表明以稀土硝酸盐和硫酸铵为原料在100 ℃、pH值为9.5的条件下反应24 h可得到稀土层状化合物(La0.95Eu0.05)2(OH)4SO4·2H2O模板。自牺牲反应过程中,当模板中稀土离子与氟化铵中氟离子摩尔比为1∶3和1∶5时,在180 ℃下水热反应24 h可成功合成(La0.95Eu0.05)F3纳米晶。荧光光谱分析表明,(La0.95Eu0.05)F3荧光粉在395 nm的紫外光激发下,分别在591 nm(5D0→7F1跃迁,高强度)、618 nm(5D0→ 7F2跃迁,中等强度)和692 nm(5D0→ 7F4跃迁,低强度)处显示下转换发射。所得荧光粉的色坐标为(0.52,0.45),橙红光。荧光粉的主发射峰呈现单指数衰减行为,拟合后发现其荧光寿命约为14 ms。
自牺牲模板法 稀土层状化合物 下转换发光 纳米晶 sacrificial template layered rare earth hydroxide (La0.95Eu0.05)F3 (La0.95Eu0.05)F3 down-conversion luminescence nanocrystal 
人工晶体学报
2021, 50(1): 53
作者单位
摘要
1 重庆邮电大学光电工程学院, 重庆 400065
2 中国科学院重庆绿色智能技术研究院, 重庆 400714
近期提出的新型量子雷达利用纠缠光子的量子纠缠效应实现三维量子增强, 对该新型量子雷达方案中的光源进行了初步分析, 并讨论了其可能实现的方案。新型量子雷达方案中的光源在频率和动量上都是正相关的。以两光子态为例, 首先对单独考虑频率或动量正相关态的制备进行了研究, 并在此基础上进一步讨论了频率和动量都正相关的纠缠光子源的制备。数值模拟结果表明, 利用强聚焦下的脉冲抽运光, 通过自发参量下转换过程可以制备频率和动量都正相关的纠缠光子源。
激光技术 量子纠缠 频率和动量正相关 自发参量下转换 强聚焦 laser techniques quantum entanglement positive correlation between frequency and momentu spontaneous parametric down-conversion tight focusing 
量子电子学报
2020, 37(6): 659

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