强激光与粒子束
2024, 36(4): 043011
1 重庆光电技术研究所，重庆 400060
2 量子信息芯片与器件重庆重点实验室，重庆 400060
3 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室，北京 100876
为实现高速、高灵敏度、低成本的激光通信，优化改进一种新的InGaAs/InP单光子雪崩二极管（SPAD）以更好地使其应用于单个单光子探测器（SPD）探测的近红外激光通信系统。与上一代相比，优化各层结构的同时，在其中加入了介质-金属反射层并改进了双Zn扩散工艺。在1.25 GHz高频正弦门控（SWG）工作模式、225 K温度和6 V偏置下，所制备的InGaAs/InP SPAD实现了光子探测效率（PDE）为30%、暗计数率（DCR）为3 kHz和后脉冲概率（Pap）为2.4%的单光子性能。将基于高性能SPAD制备的自由运行负反馈雪崩二极管（NFAD）作为接收机，应用到已有实时激光通信系统中，实验得到了单个NFAD的激光通信性能参数。结果表明，在使用4进制脉冲相位调制（4PPM）方案中，在1 Mbit/s比特率条件下，单个InGaAs/InP NFAD具有1.1×10-5误码率和-69.6 dBm灵敏度。
InGaAs/InP 单光子探测器 单光子雪崩二极管 负反馈雪崩二极管 光子探测效率 激光通信 激光与光电子学进展
2024, 61(7): 0706011
1 福州大学光电显示技术研究所，福建 福州 350108
2 福建省光电信息科技创新实验室，福建 福州 350108
由于量子点优异的材料特性，包括可调的能带间隙、高量子产率、高稳定性和可低成本地溶液加工等，其在显示领域引发了浓厚的兴趣和研究热潮。近年来，随着全世界对高质量显示的需求日益增长，特别是随着虚拟/增强现实（VR/AR）等近眼显示技术的兴起，对高亮度、高分辨率、高效率以及低功耗的显示技术提出了更高的要求。本文全面探讨了高分辨率量子点图案化技术，深入解析它们的工艺流程，并详细阐述它们在量子点显示器件中的各种应用。此外，还概述了高分辨率量子点图案化技术在实际应用中所面临的主要挑战。我们认为，要将高分辨率量子点图案化技术真正地应用到实际设备中，必须全面考虑各种因素，不仅包括从图案化技术出发，同时还涉及到从材料选择和器件结构设计等多个角度的深入思考和策划。本综述可为高分辨率量子点图案化技术行业的发展和研究提供有价值的参考。
显示技术 量子点 高分辨率 图案化技术
Author Affiliations
Abstract
1 National Laboratory of Solid State Microstructures, Key Laboratory of Intelligent Optical Sensing and Manipulation, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, and College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, Nanjing 210023, China
2 School of Instrumentation and Optoelectronic Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China
Cascaded holography coupled with the secret-sharing scheme has recently gained considerable attention due to its enhanced information processing and encryption capabilities. Here, we propose a new holographic iterative algorithm and present the implementation of cascaded liquid crystal (LC) holography for optical encryption. Each LC layer acts as the secret key and can generate a distinct holographic image. By cascading two LC elements, a new holographic image is formed. Additionally, we showcase the dynamic optical encryption achieved by electrically switching LCs with combined electric keys. This work may offer promising applications in optical cryptography, all-optical computing, and data storage.
liquid crystals holography optical encryption Chinese Optics Letters
2023, 21(12): 120003
Author Affiliations
Abstract
1 School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 National Laboratory of Solid State Microstructures, Key Laboratory of Intelligent Optical Sensing and Manipulation, College of Engineering and Applied Sciences, and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, China
3 School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
We give an introduction to the special issue on spatiotemporal optical fields and time-varying optical materials, composed of six articles.
Chinese Optics Letters
2023, 21(12): 120001
1 上海工程技术大学 电子电气工程学院，上海 201620
2 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
3 中国科学院 空间主动光电技术重点实验室，上海 200083
为了提高泊松表面重建算法效率并改善重建结果细节表现，采用一种基于混合树的点云搜索方法，平衡了八叉树和二叉树技术关于时间复杂度和空间复杂度的冲突; 并在点云搜索阶段通过引入多个能量项对点云进行密度评估与滤波等，针对点云稀疏部分进行自适应的点云稠密化以保证重建模型的细节与准确度。结果表明，混合树重建算法与泊松表面重建算法及屏蔽泊松算法相比，速度分别平均提升了33%和15%，且能更好地保持重建模型的细节，误差最小。该研究为点云的表面重建提供了参考。
图像处理 泊松表面重建 八叉树 法向估计 能量函数 image processing Poisson reconstruction octree normal estimation energy function
设计并制作了一种基于多模干涉波导（MMI）结构的InP基90°光混频器芯片，该芯片的波导层材料为InGaAsP，包层和衬底材料为InP，芯片的单模波导宽度设计为2.6 μm，多模干涉波导的长度和宽度分别设计为844和20 μm。采用三维光束传播法（3D BPM），仿真分析了波导材料折射率、厚度、宽度和长度的工艺误差容限，仿真结果表明在1 535~1 565 nm波长范围内所设计的光混频器芯片的净插入损耗小于1 dB，相位偏差小于±5°。实验测试结果与仿真结果一致。
光混频器 磷化铟 多模干涉波导 相干光通信 optical hybrid InP MMI coherent optical communication
1 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉 430070
2 武汉理工大学材料科学与工程学院，武汉 430070
3 湖北城市建设职业技术学院，武汉 430205
4 武汉海王新能源工程技术有限公司，武汉 430070
为开发具备大流动性、高强度和高耐久性能的高整体容器黏接填充密封材料，并使其能满足在低中放射性废物处置过程中多种严酷环境下服役300年的要求，本文以硅酸盐水泥、硅灰为胶凝材料，磨细石英砂为惰性填充材料，通过颗粒最紧密堆积原理获取初步配方，并以硅微粉替代部分水泥后，研究硅微粉对密封材料流变性能、孔隙结构、力学性能、耐久性能以及氮气渗透系数的影响。结果表明：硅微粉提高了密封材料的流动度及流变性能，降低了28和56 d的孔隙率，提高了劈裂抗拉强度、抗收缩性能、抗化学侵蚀性能、抗渗性能以及抗冻性能，但对其抗压强度及静弹性模量作用不明显。加入10％(质量分数)硅微粉的密封材料各项性能均优于国家标准要求，可以满足在严酷环境下安全服役300年要求。
硅微粉 流变性能 孔隙结构 力学性能 耐久性能 密封材料 高整体容器 micro silica powder rheological property pore structure mechanical property durability sealing material high integrity container
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室，上海 201800
2 中国科学院大学，北京 100049
钕玻璃激光放大片在热恢复后的剩余温度场对于光束退偏和波前畸变具有重要的影响。当冷却过程中出现不对称情形，将导致剩余温度场的不对称，从而影响到高功率激光光束发次之间的重复性。本文在对N41型钕玻璃四周包边侧弱冷和强冷所导致的剩余温度场分布特征进行模拟分析的基础上，重点研究了包边侧不对称冷却所导致的剩余温度场的变化。这种变化的程度与钕玻璃四周包边侧冷却的强弱有关，并进一步分析了由弱冷转为强冷时钕玻璃激光放大片的通光面和四周包边界面上各自的散热量。
材料 钕玻璃主放大片 有限元模拟 剩余温度场 不对称冷却 光束稳定性 激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2116001
