重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆 400065
【目的】针对自由空间光（FSO）链路和射频（RF）链路的保密信息容易被外部窃听者窃听的问题，为提升混合RF/FSO通信系统的保密性能，同时考虑到实际工程中FSO链路往往无法满足视距条件且不同天线分支之间会由于收发模块小型化产生相关性，需要对可重构智能表面（RIS）辅助的混合RF/FSO系统的安全性能进行研究，以得到系统安全性能与RIS部署位置和天线相关性程度等参数的关系。
【方法】文章考虑单个窃听者，分别针对RF和FSO链路进行窃听，RF链路服从任意相关的Nakagami-m分布，FSO链路服从Gamma-Gamma分布。采用解码转发协议，推导得到了两种窃听场景下通信系统的安全中断概率（SOP）和严格正安全容量概率（SPSC）的闭合表达式，并对SOP进行了渐近分析。此外还利用Matlab软件进行了仿真实验，通过蒙特卡洛仿真来验证所推导公式的准确性。
【结果】仿真结果表明，将RIS部署在靠近接收端的位置可以降低系统的SOP，RF主信道的信道质量与窃听信道相比较好时，天线相关性程度的增加会使系统的SOP上升。
【结论】RIS辅助的FSO链路相比RF链路具有更好的安全性，虽然多天线分集技术能够有效提高系统的安全性能，但是类似指向误差和大气湍流引起的衰落，天线相关性也会对系统的安全性能造成损害，通过降低天线相关性程度能有效提升系统的安全性。
光通信 混合射频/自由空间光通信系统 可重构智能表面 天线相关性 物理层安全 optical communications mixed RF/FSO communication system RIS antenna correlation physical layer security 光通信研究
2024, 50(2): 22005601
重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆 400065
针对自由空间光(FSO)链路视距受限问题，提出了一种光智能反射面（OIRS）辅助的混合FSO/射频(RF)系统，介绍了系统模型。OIRS用于解决障碍物遮挡问题，其辅助的FSO链路服从几何和抖动误差下的Malaga分布，RF链路服从任意相关的Nakagami-m分布，并在目的节点采用等增益合并接收技术。推导了混合FSO/RF系统的中断概率、平均误码率的闭合表达式，并对中断概率进行渐近分析。仿真结果表明：OIRS辅助的混合FSO/RF系统中断和误码性能取决于质量更差的一条信道，二进制相移键控调制误码性能优于二进制频移键控调制。
智能反射面 自由空间光通信 混合双跳系统 性能分析 intelligent reflecting surface, free space optical
1 西安理工大学 自动化与信息工程学院，西安 710048
2 中国电子科技集团公司 第二十四研究所，重庆 400060
基于TSV技术，提出了一种应用于三维集成电路的积累型NMOS变容二极管。通过与传统积累型NMOS变容二极管对比，证明了基于TSV的积累型NMOS变容二极管具有电容密度大、集成度高的优点。分析了TSV高度、TSV直径、源区和漏区结深、源区和漏区宽度对所提出变容二极管性能的影响。结果表明，通过增加TSV高度或增大TSV直径都可以提高电容密度；通过减小源、漏区的结深可以提升电压灵敏度；通过增大源、漏区的宽度可以提高空穴对沟道中产生的电子抑制能力。在上述比较中加入了解析模型。最后给出了该变容二极管的工艺流程。
积累型NMOS变容管 三维集成电路 TSV TSV cumulative NMOS varactor three-dimensional IC
1 武汉大学工业科学研究院, 湖北 武汉 430072
2 武汉大学动力与机械学院, 湖北 武汉 430072
柔性纳米多孔金属材料在柔性传感、柔性储能等领域具有巨大的应用前景。采用脱合金法、等离子体烧结法、热压法制备的纳米多孔金属材料具有较高的弹性模量和屈服强度,不能满足柔性器件的发展需求。为了解决该问题,通过采用高峰值功率的飞秒激光辐照具有良好柔韧性、导电性及抗氧化性银(Ag)纳米线的方法来制备柔性纳米多孔Ag材料。纳米压痕仪测试了柔性纳米多孔Ag材料的力学性能,实验结果表明,柔性纳米多孔Ag材料的力学性能随着飞秒激光辐照功率的增加而增强。此外,X射线衍射仪测试了柔性纳米多孔Ag材料的晶粒尺寸,发现柔性纳米多孔Ag材料的晶粒尺寸随飞秒激光辐照功率的增大而减小。最后,对飞秒激光辐照法、脱合金法、等离子体烧结法、热压法制备的纳米多孔金属材料的屈服强度进行对比分析,当纳米多孔金属材料的晶粒尺寸为50 nm时,飞秒激光辐照制备的柔性纳米金属多孔材料屈服强度最小(0.8 Mpa)。
激光技术 柔性纳米多孔金属材料 飞秒激光 屈服强度 晶粒尺寸
1 武汉大学工业科学研究院, 湖北 武汉 430072
2 武汉大学动力与机械学院, 湖北 武汉 430072
一维纳米材料在微/纳机电系统、柔性透明导电器件、传感器等领域具有广泛的应用。将一维纳米材料装配至指定位置并以特定姿态与纳观或宏观材料形成连接是纳米结构实现功能化、器件化的关键。当前已有多种对一维纳米材料进行位姿调控的方法,根据这些调控方法的原理,将其分为探针法、自组装和光镊法三类,重点介绍了这三种一维纳米材料位姿调控方法的原理与特点。结合一维纳米材料的位姿调控方法与激光连接过程,详细阐述了激光连接一维纳米材料领域的新进展。
激光 激光连接 一维纳米材料 位姿操作
1 深圳大学光电工程学院， 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室， 广东 深圳518060
2 华中科技大学光电子科学与工程学院， 湖北 武汉430074
利用作者自制的超连续谱激发时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-stokes Raman scattering, CARS)谱仪同时测得反映分子组成的各种振动谱以及这些振动模式各自的退相时间。 实验对苯甲腈样品分子振动谱中5个典型分子振动模式的振动弛豫过程进行了测量， 一次获得了这种分子各振动模式对应的退相时间。 在实验中发现苯甲腈苯环中的面内弯曲振动模中存在振荡衰减现象， 这是由两个相邻简正振动模同时被激发并叠加而产生的。 还对苯甲腈与无水乙醇混合后的三个更强的振动模的振动弛豫过程进行了测量， 并得到了这种混合物的振动退相时间。 这种方法具有检测样品自身特性和所处微环境变化的能力， 在生物学、 化学和材料科学等研究领域具有重要的应用前景。
相干反斯托克斯拉曼散射 时间分辨 分子振动光谱 振动退相时间 Coherent anti-Stokes Raman scattering Time-resolved method Molecular vibrational spectrum Vibrational dephasing time
1 华中科技大学 光电子科学与工程学院,湖北 武汉 430074
2 深圳大学 光电子学研究所,光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室,广东 深圳 518060
回顾了相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)显微成像技术的理论和技术的发展,介绍和比较了CARS显微成像技术对抽运光源的要求,以及典型的CARS显微成像系统。对CARS显微成像技术中无法避免的最重要的非共振背景噪声问题做了详细的分析,对不同的抑制非共振背景噪声的方法进行了比较和讨论,对CARS显微成像技术目前存在的问题和可能解决途径进行了简要的分析。
激光光学 显微成像方法 相干反斯托克斯拉曼散射 非共振背景噪声 超连续谱 光子晶体光纤
