作者单位
摘要
闽南师范大学物理与信息工程学院光场调控及其系统集成应用福建省高校重点实验室,福建 漳州 363000
Ge/Si雪崩光电二极管(APD)被广泛应用于近红外探测领域,但由于Ge和Si之间存在4.2%的晶格失配,故难以获得高性能的Ge/Si APD。提出在Ge/Si键合界面处引入多晶硅(poly-Si)键合中间层,弱化Ge/Si失配晶格对APD器件性能的影响。poly-Si引入后键合界面电场发生变化,导致APD内部的电场重新分布,极大地影响了器件性能。因此,重点对Ge吸收层和Si倍增层的掺杂浓度进行调控,探究了掺杂浓度对Ge/Si APD电场、复合率、载流子浓度、碰撞电离等性能的影响,最终设计出高性能键合Ge/Si APD。本工作将为低噪声、高增益Ge/Si APD的研究提供理论指导。
材料 Ge/Si雪崩光电二极管 晶格失配 poly-Si键合层 掺杂浓度 
中国激光
2024, 51(8): 0803001
作者单位
摘要
北京空间机电研究所先进光学遥感技术北京市重点实验室,北京 100094
离轴三反光学系统多采用长条形反射镜,为尽可能提高反射镜面形精度,其支撑结构形式多为柔性支撑;为了在保证结构力学性能的基础上满足轻量化的需求,支撑亦多采用壳体点阵结构。本文基于尺寸优化技术,建立了长条形反射镜的参数化有限元模型以及双轴圆弧切口柔性铰链支撑的多参数优化模型,分别应用可行方向法及自适应响应面优化算法得到了质量约束下刚度最优的反射镜面板、筋板厚度参数以及刚度约束下镜面面形最优的柔铰支撑几何尺寸参数,并应用参数试验方法对该柔性支撑安装角度及安装轴向位置进行了独立变量的影响分析。对于背板的设计,本文提出了一种基于点云三维重建的点阵结构设计仿真优化方法,采用贪婪三角化投影算法对点阵结构包络生成的点云进行网格重构,保证了点阵结构模型的连续性与真实性。经过仿真验证,优化参数下重力、温度、强迫位移各工况下反射镜综合面形误差(0.018λ)和装调方向重力下刚体位移(0.007 mm)均达到最优。表明基于点云三维重建的点阵结构设计仿真优化方法合理可行,可推广应用于类似结构形式的反射镜支撑。
长条形反射镜 柔性支撑 点阵结构 点云 优化算法 
光学学报
2024, 44(2): 0222002
Author Affiliations
Abstract
1 Shenzhen University, Institute of Microscale Optoelectronics, Nanophotonics Research Centre, State Key Laboratory of Radio Frequency Heterogeneous Integration, Shenzhen, China
2 Research Institute of Intelligent Sensing, Research Center for Humanoid Sensing, Zhejiang Lab, Hangzhou, China
The use of orbital angular momentum (OAM) as an independent dimension for information encryption has garnered considerable attention. However, the multiplexing capacity of OAM is limited, and there is a need for additional dimensions to enhance storage capabilities. We propose and implement orbital angular momentum lattice (OAML) multiplexed holography. The vortex lattice (VL) beam comprises three adjustable parameters: the rotation angle of the VL, the angle between the wave normal and the z axis, which determines the VL’s dimensions, and the topological charge. Both the rotation angle and the VL’s dimensions serve as supplementary encrypted dimensions, contributing azimuthally and radially, respectively. We investigate the mode selectivity of OAML and focus on the aforementioned parameters. Through experimental validation, we demonstrate the practical feasibility of OAML multiplexed holography across multiple dimensions. This groundbreaking development reveals new possibilities for the advancement of practical information encryption systems.
orbital angular momentum lattice multiplexed holography vortex lattice beam information encryption 
Advanced Photonics Nexus
2024, 3(1): 016005
孔德欢 1王志辉 2梁婷 1冯敏 1[ ... ]常宏 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室 陕西 西安 710600
2 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 山西 太原 030006
3 中国科学院大学天文与空间科学学院 北京 100049
光钟在时间保持、精密测量、暗物质探测等方面有广泛的应用。可搬运光钟研制是光钟的重要方向,它是不同类型光钟比对以及引力红移测量的重要设备。研制用于冷原子制备的可搬运冷却光源是实现可搬运光钟研制的关键。本文主要介绍了可搬运锶光钟二级冷却光源的研制。首先,通过Pound-Drever-Hall稳频技术将半导体激光器锁定在超稳腔上,实现了用于锶光钟二级冷却的689 nm窄线宽稳频光源,其线宽优于 263 Hz,频率秒稳定度优于1.56×10-14。另外,利用注入锁定技术制备了两台同等性能的光源,分别用作二级冷却阶段的俘获光和匀化光。整个光学系统集成在一个0.56m2的光学面包板,通过光纤与真空系统耦合,整体可搬运。利用该稳频光源,实验上制备了数目为2×106,温度为5.3K的二级冷却原子团,这为下一步进行光晶格原子装载和钟跃迁谱探测奠定了基础。
可搬运锶光钟 二级冷却 立方体腔 可搬运稳频光源 transportable 87Sr optical lattice clock the second-stage cooling cubic cavity the transportable frequency stabilized laser sourc 
量子光学学报
2023, 29(2): 020201
作者单位
摘要
1 华侨大学机电及自动化学院,福建 厦门 361021
2 华侨大学制造工程研究院,福建 厦门 361021
点阵结构具有优异的抗压性能和吸能性能,被广泛应用于生物医疗、车辆工程和航空航天等领域。采用拓扑优化设计和激光选区熔化成形技术(SLM),制备一系列等密度和梯度点阵结构,研究其表面形貌、抗压形变行为和吸能性能。研究结果表明,SLM技术具备成形微小结构的能力,可制备出相对密度大于0.20的点阵结构;等密度点阵结构的抗压形变机制为整体发生弹性屈曲,进而实现致密化,而梯度点阵结构的抗压形变机制为逐层发生形变压实,达到致密化;点阵结构的能量吸收能力值与相对密度成正比,与结构类型无关;能量吸收效率受结构的密度分布影响,梯度点阵结构具有更高的能量吸收效率。
激光选区熔化 拓扑优化 梯度点阵结构 316L不锈钢 压缩行为 吸能性能 selective laser melting topology optimization functionally grade lattice structures 316L steel stainless compressive behavior absorption ability 
应用激光
2023, 43(5): 0001
胡维东 1,2,3杜响 1,2,3刘思玉 1,2黄万霞 1,2[ ... ]李光元 3,4,**
作者单位
摘要
1 安徽师范大学物理与电子信息学院,安徽 芜湖 241000
2 光电材料科学与技术安徽省重点实验室,安徽 芜湖 241000
3 中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055
4 中国科学院大学深圳先进技术学院,广东 深圳 518055
超表面 准连续域束缚态 光微流折射率传感 表面晶格共振 metasurface quasi-bound states in the continuum optofluidic refractometric sensor surface lattice resonance 
光电工程
2023, 50(9): 230124
作者单位
摘要
1 1.东华大学 材料科学与工程学院, 纤维材料改性国家重点实验室, 上海 201620
2 2.东华大学 功能材料研究中心, 上海 201620
n型AgBiSe2基化合物的晶格热导率低, 是一种很有潜力的高性能热电材料。然而, 本征AgBiSe2化合物在300~700 K之间存在两次相变, 使其应用受限。因此, 获得具有稳定结构的AgBiSe2基化合物, 并优化热电性能至关重要。本研究选择无铅的IV-VI族化合物SnTe与AgBiSe2进行合金化, 制备了(AgBiSe2)1-x(SnTe)x (x=0.10~0.30)化合物。引入SnTe降低了AgBiSe2立方相的相变温度, 还有效抑制其发生可逆相变, 得到了稳定的立方相(AgBiSe2)0.75(SnTe)0.25材料。SnTe引起晶格中原子高度无序分布, 导致室温下晶格热导率从0.76 W·m-1·K-1(x=0.10)降低到0.51 W·m-1·K-1(x=0.30)。进一步Ag位掺杂Nb元素, 可以提升载流子浓度, 增加该体系((Ag1-yNbyBiSe2)0.75(SnTe)0.25化合物)的有效质量, 大幅度提升电性能。室温下电导率由77.7 S·cm-1(基体)增大到158.1 S·cm-1 (y=0.02)。同时, 材料中的杂质点缺陷也逐步增加, 高温下缺陷散射进一步降低晶格热导率。在700 K时, 晶格热导率由0.56 W·m-1·K-1(未掺杂)降低至0.43 W·m-1·K-1 (y=0.04), 最终获得了立方相结构稳定的(Ag0.98Nb0.02BiSe2)0.75(SnTe)0.25材料, 650 K的ZT达到0.32。上述研究结果表明, (AgBiSe2)0.75(SnTe)0.25化合物是一种具有低晶格热导率和稳定立方相结构的n型热电材料。本研究为高性能相变热电材料的晶体结构调控提出了新解决方案, 有助于进一步推动其应用发展。
AgBiSe2基化合物 晶格热导率 立方相 AgBiSe2-based compound lattice thermal conductivity cubic structure 
无机材料学报
2023, 38(7): 807
Author Affiliations
Abstract
1 Xi’an Jiaotong University, Key Laboratory for Physical Electronics and Devices of the Ministry of Education, Shaanxi Key Laboratory of Information Photonic Technique, School of Electronic Science and Engineering, Faculty of Electronics and Information, Xi’an, China
2 Institute for Basic Science, Center for Theoretical Physics of Complex Systems, Daejeon, Republic of Korea
3 Korea University of Science and Technology (UST), Basic Science Program, Daejeon, Republic of Korea
4 Moscow Institute of Physics and Technology, Dolgoprudnyi, Russia
5 University of Wolverhampton, Faculty of Science and Engineering, Wolverhampton, United Kingdom
6 ITMO University, St. Petersburg, Russia
7 Ioffe Institute, St. Petersburg, Russia
8 Université Clermont Auvergne, Institut Pascal, PHOTON-N2, CNRS, Clermont INP, Clermont-Ferrand, France
9 Institut Universitaire de France, Paris, France
10 University of Arkansas, Department of Physics, Fayetteville, Arkansas, United States
11 Nanjing University, School of Physics, National Laboratory of Solid State Microstructures, Nanjing, China
Engineering of the orbital angular momentum (OAM) of light due to interaction with photonic lattices reveals rich physics and motivates potential applications. We report the experimental creation of regularly distributed quantized vortex arrays in momentum space by probing the honeycomb and hexagonal photonic lattices with a single focused Gaussian beam. For the honeycomb lattice, the vortices are associated with Dirac points. However, we show that the resulting spatial patterns of vortices are strongly defined by the symmetry of the wave packet evolving in the photonic lattices and not by their topological properties. Our findings reveal the underlying physics by connecting the symmetry and OAM conversion and provide a simple and efficient method to create regularly distributed multiple vortices from unstructured light.
vortex photonic lattice orbital angular momentum topology symmetry 
Advanced Photonics
2023, 5(6): 066007
作者单位
摘要
1 桂林电子科技大学广西高校微电子器件与集成电路重点实验室,广西 桂林 541004
2 桂林电子科技大学光电工程学院,广西 桂林 541004
圆二色性(CD)通常用来表征手性响应强度,在手性检测领域极具应用前景。本文提出了一种金衬底上对称性破缺的全介质二聚体混合结构,可在721.1 nm波段处产生高达0.42的强CD,并且CD谱具有极窄的线宽,仅为0.16 nm。通过琼斯矩阵对该结构进行了理论分析,采用时域有限差分(FDTD)法进行建模与仿真,研究结果表明,通过改变介质二聚体的尺寸大小或椭圆柱介质的旋转角(θ)和两个介质体的相对位置(G)等参数可以对结构的CD响应进行相应的优化。并且通过电场分析发现,圆偏振光激发了二聚体的表面晶格共振(SLR),导致其CD谱具有高品质因子(Q)特性。基于此结构传感的灵敏度为718.3 nm/RIU(灵敏度单位),Q值可高达4489.4。此外,该手性结构的周期单元可以实现数字成像功能,不同偏振光下具有不同的成像信号。高Q 值CD的研究结果为高性能的手性传感及光学成像的研究奠定了一定的理论基础。
圆二色性 对称破缺 二聚体 表面晶格共振 
光学学报
2023, 43(22): 2224001
作者单位
摘要
中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川 绵阳 621000
采用选区激光熔化(SLM)技术制备了三种高刚度镍钛合金点阵结构(带有Z轴增强支柱的体心立方结构-BCCZ、带有Z轴增强支柱的面心立方结构-FCCZ、带有Z轴增强支柱的面体心立方结构-FBCCZ),研究了结构类型和微观缺陷对疲劳性能的影响。试验结果显示:FBCCZ结构的疲劳性能最优,最大压缩应力为25 MPa时,实现107次加载循环;BCCZ和FCCZ结构的疲劳性能较差,最大压缩应力为15 MPa附近时,实现107次加载循环。分析结果表明:循环加载应力较大时,FBCCZ结构疲劳寿命最优,FCCZ 次之,BCCZ 最差,此时点阵结构的单胞类型对疲劳性能的影响显著,结构的变形程度和应力集中程度越小,疲劳性能越好。循环加载应力较小时,FCCZ 结构和 BCCZ 结构的疲劳寿命逐渐接近。此时单胞结构对疲劳性能的影响减弱,微观缺陷对疲劳性能的影响增强,试样中的孔洞缺陷在循环加载过程中将促进疲劳裂纹的萌生,降低疲劳性能。
激光技术 镍钛合金 点阵结构 疲劳性能 选区激光熔化 
激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2114009

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