期刊基本信息
创刊：
1984年 • 双月刊
名称：
量子电子学报
英文：
Chinese Journal of Quantum Electronics
主管单位：
中国科学院
主办单位：
中国光学学会基础光学专业委员会
主编：
龚知本
ISSN：
1007-5461
刊号：
CN 34-1163/TN
电话：
0551-5591564
邮箱：
地址：
合肥市1125邮政信箱
邮编：
230031
定价：
80元/期
量子电子学报 第34卷 第6期
GaN材料在高频、高功率、高温、高密度集成电子器件等领域具有广阔的应用前景,是全球半导体领域研究的前沿和热点。近几年,对低接触电阻率的金属/GaN欧姆接触的研究取得了巨大 进步,但金属/GaN欧姆接触仍是制约GaN器件发展的重要因素之一,激光技术的引进为金属/GaN欧姆接触的实现提供了新方法。总结了激光辐照改善GaN材料欧姆特性的研究,介绍了准分子激光 辐照对GaN材料空穴浓度的改变及其欧姆接触特性改善机理的研究进展,讨论了激光辐照 GaN 获得低欧姆接触电阻率的方案,以便探究获得更优良金属/GaN 欧姆接触的研究方向。
材料 接触电阻率 激光辐照 materials contact resistivity laser irradiation GaN GaN 航空长焦距斜视(LOROP)相机成像模型是其几何检校、大气折射和安置误差 改正的基础。通过分析LOROP相机的成像原理,剥离运动的摄影中心,构建了 其具有物理意义、可解的严格成像模型,通过模拟仿真验证了其正确性,为 相关研究提供了参考。理论分析和模拟测量表明光学系统与扫描镜 同时摆扫的系统具有无像旋的优点。理论分析了LOROP相机的控制情况, 结果表明穿轨扫描位置和像移补偿速度是与航速、航高正相关的非线性过程。
航空遥感 几何检校 成像模型 长焦距斜视摄影 aerial remote sensing geometric calibration imaging model long range oblique photography 为解决传统图像修复过程中存在的不一致问题,提出一种基于窄带优化的 自适应多匹配块随机查找图像修复方法。利用小波变换分解破损图像获得 不同分辨率的低频与高频子图。由每一子图破损边界上待修复块颜色和结构 信息自适应计算其匹配块尺寸及数量。基于最小堆随机查找匹配块序列,并 利用窄带模型对其进行优化以修复破损边界。对破损边界由外向内逐层修复直至 破损区域补全,用小波回复算法重构出最终的修复结果。实验结果表明与 已有方法相比该方法的修复结果具有更好的视觉一致性。
图像处理 图像修复 多匹配块随机查找 窄带优化 image processing image completion multiple matched patches random search narrowband optimization 提出了一种基于递归双边滤波的单个图像去雾方法。结合场景辐射的边界条件,利用去雾模型估计大气耗散函数的初始值, 采用递归双边滤波对其进行精化以获取高质量的清晰图像。根据当前帧视频图像若干相邻帧的信息来估计其全局大气光,利用递归双边滤波对视频图像的大气耗散函数 进行跨帧滤波处理,将所提出的方法扩展应用于视频图像,获得时空连贯性的视频图像去雾结果。利用近邻传播聚类算法获取有雾图像的采样点以加速去雾计算。 与现有方法相比,提出方法对含有大量边缘特征及复杂场景的有雾图像去雾效果更好。
图像处理 图像去雾 递归双边滤波 近邻传播 image processing image dehazing recursive bilateral filtering affinity propagation 基于最小能量误差得到左右视图的视差图,分别对左、右视图和视差图进行4尺度、12个方向的可控金字塔分解,每一幅图像可得到1条高频子 带和48条方向子带。对左、右视图分解后相对应的48对方向子带进行二元广义高斯分布拟合,提取其形状参数和尺度参数,并提取所有方向子带的跨 尺度相关性、空间相关性等特征信息,将这些特征输入支持向量回归(SVR)训练预测得到立体图像质量评分。结果表明该质量评价模型在LIVE 3D数 据库上的性能指标斯皮尔曼等级相关系数(SROCC)、线性皮尔逊相关系数(CC)均在0.93以上,与人类的主观评价具有较好的一致性。
图像处理 可控金字塔分解 最小能量误差 二元广义高斯分布 支持向量回归 image processing controlled pyramid decomposition minimum energy error bivariate generalized Gaussian distribution support vector regression 基于简化的Weiss-Tabor-Carnevale(WTC)算法和符号计算,研究了含时空变系数非线性薛定谔方程的Painlevé性质及解析解。方程的4个变系数中前2 个是纵向距离的二阶色散和非线性 系数,后2个为光纤损耗因子的实部和虚部。利用WTC方法推导了方程具有Painlevé可积性时4个变系数之间的关系。用Painlevé截断法求出了其具有3种特殊形式的有理函数解,用变量分离法求 得了该方程的部分解,所得结果是对现有结论的推广。
非线性方程 变系数非线性薛定谔方程 孤子解 有理函数解 WTC算法 nonlinear equation variable coefficient nonlinear Schrdinger equati soliton solution rational function solution WTC method 李对称理论是寻求数学物理方程精确解的有效方法。基于李对称理论得到了Brinkman模型的对称和约化方程, 通过求解约化方程得到了该方程的一些新精确解,包括变量分离解和行波解,部分变量分离解包含了导热率 的各向异性对温度的影响,这些解和行波解是已有文献中没有报道过的,可以更真实地反映Brinkman模型的自然对流流动现象。
非线性方程 Brinkman模型 对称 约化 精确解 nonlinear equation Brinkman model symmetry reduction exact solutions 针对(2+1)维Sawada-Kotera方程,结合Lie对称群约化法、扰动Painlevé截断展开法和同宿测试法,求得该方程带初值扰动参数和时间任意函数的非行波周期解和扭结解。结果表明该方程具有 丰富的动力学内涵,为解释一些物理现象提供了解析工具。
非线性方程 (2+1)维Sawada-Kotera方程 Lie群 扰动Painlevé截断展开 同宿测试法 nonlinear equation (2+1)-dimensional Sawada-Kotera equation Lie group perturbation Painlevé truncation expansion homoclinic test method 提出了一种利用环形腔光力系统产生稳态机械模压缩的方案。该系统包含1个固定镜和2个振动镜，振动镜可看作具有三次非线性的非简谐振子,受输入激光驱动的腔内光场 对振动镜产生光辐射压力。研究了腔内光场和机械模的稳态振幅及机械模的压缩性质，结果表明: 稳态振幅随驱动功率升高而增大; 机械模可在很大参数范围内达到压缩; 可通过增强三次非线性强度、驱动激光功率或适当调节驱动场与腔场的频率失谐量来增强压缩;压缩对热声子噪音具有鲁棒性。
量子光学 机械模压缩 机械非线性 环形腔光力系统 quantum optics mechanical modes squeezing mechanical nonlinearity ring-cavity optomechanical system 提出了可逆MCT电路中一种新的MCT门交换规则。基于所提出规则给出了MCT门序列的约简、移动规则,实现了更为通用的可逆MCT电路化简算法。 通过实例及所有3变量可逆函数的实验结果验证了该化简算法的有效性,它能进一步减少可逆电路的门数和量子代价。与已有的同类规则相比, 提出的MCT门交换规则没有约束条件,适用性更强,改进了可逆MCT电路的化简结果。
量子计算 可逆逻辑综合 可逆电路化简 MCT门 MCT电路 quantum computation reversible logic synthesis reversible circuit simplification multi-control Toffoli gate multi-control Toffoli circuit 结合现实生活中人工投票的实际需求,提出了一种新的基于量子秘密共享的安全投票协议。在该协议中,每一组四重态GHZ中的4个粒子依次 分发给投票人Alice、验证人Bob、签名人兼内部审计人Charlie以及外部审计人Trent, Alice测量自己的粒子将投票信息传递出去, Charlie、 Bob和Trent通过测量自己的粒子完成签名、验证和审计工作。与以往协议相比,该协议角色全面且都能实质性地参与投票的相关活动, 避免了使用复杂的量子指纹函数,技术上易于实现。由于采用了双重监督,选票管理中心内部、外部对选举结果的权威性均高度认同。
量子光学 量子投票 盲签名 无条件安全 quantum optics quantum voting blind signature unconditional security 设计并研制了面向民航机场的能见度激光雷达,开展了连续6个月的观测试验,并与目前机场使用的大气透过率仪、 大气前向散射仪及人工观测结果进行了对比。结果表明：研制的DSL-V后向散射型能见度激光雷达达到了国际民航组织(ICAO)的技术要求, 能见度为0～600 m时探测误差小于11.3%(能见度绝对误差小于等于26 m)；能见度为600～1500 m时探测误差小于8.2%；能见度为1500～10000 m时探测误差小于14%。
激光技术 激光雷达 能见度 后向散射 误差 laser technology lidar visibility backscattering error 为提高光纤通信系统的频谱利用率,搭建了八进制幅度差分相移键控(8APSK)和八进制差分相移键控(D8PSK)密集波分复用(DWDM)系统。仿真结果表明：当探测信道为8APSK,最佳入射平均光功率随其幅 度调制指数的增大而明显变大。不管是8APSK还是D8PSK调制,入射平均光功率取最佳值时,四波混频噪声对系统性能的影响并不大。然而当其超过最佳值,四波混频噪声随入射平均光功率的增加对系统性能的影响快速增加。对于 所讨论的DWDM系统,幅度调制指数优化的8APSK信号传输性能明显优于D8PSK,因为前者对总的非线性效应有更好的容忍度。
光通信 非线性容限 系统仿真 密集波分复用 幅度与差分相移键控 optical communications nonlinear tolerance system simulation dense wavelength division multiplexing amplitude and differential phase-shift keying 利用对入射光源偏振性不敏感的二维金光栅结构来增强AlGaN/GaN量子阱中红外光电 探测器的垂直光耦合。采用有限元法(FEM)计算了探测器结构中的电场分布和能量流 动,发现采用二维金光栅时量子阱区有效电场强度比采用Si3N4光栅时高出2个数 量级,这主要源于金光栅与AlGaN界面处激发形成的表面等离激元(SPP),对光能流动 方向、光场振动方向产生了强烈的改变。无论光源的偏振性如何,当垂直入射电磁波波 长为4.7 μm,电场强度E为1 V/m时,量子阱区的有效|Ez|2达到了0.7 (V/m)2, 为实现AlGaN/GaN量子阱中红外光电探测器焦平面阵列提出了一种解决方案。
光电子学 二维金光栅 有限元法 表面等离激元 AlGaN/GaN量子阱中红外光电探测器 optoelectronics two-dimensional gold grating finite element method surface plasmon polariton AlGaN/GaN quantum well mid-infrared photodetector 研究了应用于航天器表面的环氧树脂材料在不同温度时的表面带电程度，通过设置不同的束流密度，研究了温度、电子束流密度变化对环氧树脂表面充电水平的影响。 结果表明: 在243～363 K温度范围内，当束流密度为0.5 nA/cm2、1 nA/cm2时，环氧树脂表面充电平衡电位均呈现先降低后升高再降低的趋势；束流密度为2 nA/cm2时，环氧树脂表面充电平衡电位变化幅度不大。可见小束 流时温度对表面充电平衡电位的影响更大；束流密度越大,温度对充电的影响越弱,因此表面充电平衡电位越稳定。
材料 平衡电位 表面充电 环氧树脂 温度 束流密度 materials balance potential surface charging epoxy resin temperature beam density 提出一种新的机制实现光延迟,构造了含单向边界回路和单向空气波导的复合波导。电磁波传播通过边界回路时,其单向传播和干涉相长效应使电磁波绕过 这些回路达到完美传输,这些回路由于增加了额外传播距离而导致光延迟。该复合波导的独特之处在于它拥有光延迟、单向传播和克服散射损耗的复合功能。频域 和时域仿真分别论证了其完美传输和时间延迟功能。
波导光学 单向波导 时间延迟 传输 干涉 waveguide optics unidirectional waveguides time delay transmission interference