1. 集成光学可调延迟线和微波光子波束形成芯片:综述
Integrated Optical Tunable Delay Line and Microwave Photonic Beamforming Chip: A Review
Authors: Shangqing Shi, Hongsheng Niu, Wenhu Shi, Dongdong Lin, Simin Li, Shilong Pan, Binfeng Yun
Date: December 10, 2024
Abstract: 微波光子 (MWP) 波束形成芯片对于光控相控阵雷达系统的小型化至关重要,特别是在复杂的宽带射频信号处理中。使用光可调延迟线 (OTDL) 可以有效缓解“波束斜视”效应,这是宽带信号处理中的一个常见问题。本文回顾了OTDL和MWP波束形成芯片的最新发展,涵盖了它们的工作原理、分类、延迟测量方法和校准技术。特别是,本文重点讨论了如何通过改进的延迟线设计和波束形成策略来提高系统性能,并介绍了光子系统在相控阵雷达和其他高频应用中的应用前景。此外,作者还探讨了目前微波光子学面临的挑战,包括材料、系统集成和可靠性等问题,并预测了该领域未来可能的发展方向。
Keywords: 微波光子波束形成、波束斜视、光学可调延迟线、相控阵雷达、射频信号
Link:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202400663
2. 纯金刚石中的激子热力学
Exciton Thermodynamics in Pure Diamond
Authors: Lu Cheng, Wei Zheng
Date: December 10, 2024
Abstract: 本研究深入探讨了激发功率密度对纯金刚石中激子热力学行为的影响,特别关注了激子和电子空穴等离子体之间的相互作用。通过系统的实验研究,作者发现,随着激发功率密度从 6.15 mW/cm² 增加到 246 mW/cm²,激子发射的猝灭温度从 60 K 上升到 120 K,这表明了激子在不同功率密度下的行为变化。此外,研究揭示了激子、电子空穴等离子体和电子空穴液滴之间的复杂相互依赖关系,这对于理解间接带隙半导体中的光学和热学性质至关重要。研究还强调,在探索低温条件下半导体的发光热力学时,必须同时考虑激发功率密度和温度对激子行为的影响。
Keywords: 低温凝聚,激子凝聚,激发功率密度,电子空穴等离子体,发光热力学
Link:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202400935
3. 无滤波器多模谐振器中的确定性宇称时间对称单模振荡
Deterministic Parity-Time Symmetry Single-Mode Oscillation in Filterless Multimode Resonators
Authors: Huashan Yang, Shifeng Liu, Mingzhen Liu, Peng Liu, Hao Zhang, Jijun He, Shilong Pan
Date: December 9, 2024
Abstract: 本研究提出了一种创新的方法,在多模谐振器中实现确定性单模振荡,通过单次注入和在PT对称条件下的设计来增强增益差异并修改增益谱。研究中,作者设计了一种腔长 1 公里的偏振分复用双环光电振荡器 (OEO),该系统能够在不依赖频率调谐的情况下,实现从 1.8 GHz 到 9 GHz 的所需频率范围内的稳定振荡。实验结果显示,单次注入技术显著提高了系统的相位噪声性能,尤其是在 10 kHz 频率下,达到了 158.6 dBc Hz⁻¹,这一表现接近 OEO 系统中记录的最佳相位噪声值。此研究为实现低噪声、高精度的光电振荡器提供了新的设计理念和技术路线。
Keywords: PT 对称性、多模谐振器、单模振荡、增益谱、单次注入
Link:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202400913
4. 用于可见光和长波红外双波段应用的纳米结构金夹层增强自供电光电探测器
Nanostructured Gold Interlayer-Enhanced Self-Powered Photodetectors for Visible and Long-Wave Infrared Dual-Band Applications
Authors: Boyong Zhang, Wencan Wang, Tianhao Sun, Jianyuan Wang
Date: December 9, 2024
Abstract: 本研究开发了一种自供电双功能光电探测器,采用 p-Si/纳米结构 Au/CdS 结构,适用于可见光和长波红外双波段应用。该探测器具有 0.47 A/W 的响应度,并能够在 830 ns 内完成快速响应。通过局部表面等离子体共振效应,探测器的光电性能得到了显著增强。研究还发现,该探测器的 3 dB 带宽为 0.33 MHz,并能够实现 2 米范围内的热释电人体识别。系统研究还揭示了身体部位、垂直距离和移动速度等因素对热释电识别的影响。该自供电探测器在双波段应用中展现出了巨大的潜力,尤其是在智能感应和生物识别领域。
Keywords: 自供电双功能探测器,p-Si/纳米结构 Au/CdS,响应度,局部表面等离子体共振,热电特性
Link:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202401329
5. 钙钛矿摄像机
Perovskite Video Camera
Authors: Guobiao Cen, Wanjun Li, Xinyue Huang, Jiayu Chen, Chuanxi Zhao, Jinliang Li, Yujin Liu, Zhong Ji, Wenjie Mai
Date: December 9, 2024
Abstract: 本研究提出了一种钙钛矿摄像机 (PVC),通过具有 p-i-n 结构的快速钙钛矿光电探测器实现了高速度视频成像。PVC 摄像机在每秒 25 帧的速率下成功演示了对快速移动物体的成像,并通过计算成像算法有效地绕过了复杂的阵列制造过程。该研究表明,钙钛矿材料在高性能成像中的潜力,为新兴光电材料的实际应用提供了新的视角。特别是在高速成像和视频捕捉方面,PVC 展现出了巨大的应用前景,能够推动钙钛矿材料在各类高科技成像系统中的广泛应用。
Keywords: 钙钛矿光电探测器,视频速率成像,计算成像算法,快速响应速度,p-i-n结构
Link:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202401389
6. 基于深度学习的单像素成像进展与挑战
Advances and Challenges of Single-Pixel Imaging Based on Deep Learning
Authors: Kai Song, Yaoxing Bian, Dong Wang, Runrui Li, Ku Wu, Hongrui Liu, Chengbing Qin, Jianyong Hu, Liantuan Xiao
Date: December 09, 2024
Abstract: 单像素成像技术通过利用稀疏采样原理,可以超越传统探测器的波长捕获图像,但其图像质量通常受到限制,且需要较长的迭代重建计算时间。近年来,深度学习的应用为单像素成像技术的提升提供了新思路。本综述重点介绍了深度学习在单像素成像中的最新进展,特别是在超分辨率、通过散射介质成像、光子级成像、光学加密、彩色成像和无图像传感等方面的应用。深度学习不仅提升了图像的重建质量,还在低光照和复杂环境下实现了高效的图像恢复。最后,本文探讨了结合深度学习和单像素成像技术面临的挑战,如计算复杂度、数据标注的缺乏和实时处理能力等,并提出了可能的解决方案。
Keywords: 单像素成像、深度学习、重建质量、超分辨率、光学加密
Link:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202401397
7. 硫系玻璃波导中中红外片上孤子自频移
Mid-Infrared on-Chip Soliton Self-frequency Shift in Chalcogenide Glass Waveguide
Authors: Lei Yang, Zibo Wei, Kai Xia, Zhen Yang, Haoxian Wang, Peilong Yang, Wei Zhang, Rongping Wang, Shixun Dai, Fuwan Gan, Zhe Kang, Peipeng Xu
Date: December 09, 2024
Abstract: 本研究首次在片上Ge28Sb12Se60硫系玻璃波导中展示了中红外拉曼孤子激光器的实验结果。该激光器通过飞秒光纤激光器以50 MHz重复率发射246 fs脉冲,并利用拉曼自频移效应实现了从1960到2145 nm的连续调谐,泵浦峰值功率阈值低至14.1 W (3.47 pJ)。此外,研究还成功实现了从1320到2760 nm的超连续谱,能量密度为22.9 pJ。该工作表明,GeSbSe玻璃波导在高效、低成本和可现场部署的中红外应用中具有重要潜力。
Keywords: 中红外孤子激光器、拉曼自频移(SSFS)、硫属玻璃波导、超连续谱、几何色散工程
Link:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202401435
8. 通过瞬态吸收光谱法解开溶液处理的二维卤化铅钙钛矿中的结构域
Disentangling Structural Domains in Solution-Processed 2D Lead Halide Perovskite by Transient Absorption Spectroscopy
Authors: Mu-Sen Song, Hai Wang, Yu-Peng Zhang, Zi-Fan Hu, Jia Zhang, Yuan Wang, Le-Yi Zhao, Hai-Yu Wang
Date: December 09, 2024
Abstract: 本研究采用温度相关的瞬态吸收测量技术,系统研究了2D PEA2MAn-1PbnI3n+1薄膜中的结构域,揭示了n=1和n=2薄膜在低温下的不同能态行为。具体而言,当n=1时,基态漂白在高能激发下出现分裂现象,而在n=2时,域之间的能级差异减小,且随着无机层数的增加,域之间的区别逐渐模糊。研究表明,这些结构域的形成与无机PbI6八面体框架的扭曲相关,揭示了结构域对2D铅卤化物钙钛矿光电性能的影响。
Keywords: 二维卤化铅钙钛矿、瞬态吸收测量、基态漂白、结构域、极化子态
Link:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202401478
9. 超大带宽和超高灵敏度锗/硅雪崩光电二极管
Ultra-Large Bandwidth and Ultra-High Sensitivity Germanium/Silicon Avalanche Photodiode
Authors: Mingjie Zou, Yang Shi, Sizhe Xing, Zuhang Li, Junwen Zhang, Yu Yu, Xinliang Zhang
Date: December 09, 2024
Abstract: 本研究开发了一种新型Ge/Si雪崩光电二极管(APD),其具有67 GHz的超大带宽和6.6的最佳增益,突破了传统APD在带宽和灵敏度上的限制。该器件能够实现240 Gb/s四级脉冲幅度调制(PAM4)信号的数据接收,达到了目前报道的APD器件中最大带宽和单通道比特率。通过优化设计,使得倍增层的空间电荷效应得到显著增强,从而实现了高灵敏度和高速数据通信。
Keywords: 锗/硅雪崩光电二极管、带宽、增益、高速应用、高灵敏度检测
Link:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202401574
10. 利用隐写术和镧系发光材料进行计算成像加密
Computational Imaging Encryption with Steganography and Lanthanide Luminescent Materials
Authors: Mengyang Lu, Yao Xie, Jiwei Li, Wenting Gu, Lining Sun, Xin Liu
Date: December 09, 2024
Abstract: 本研究提出了一种新颖的计算成像加密方案,将镧系材料和隐写术技术结合到单像素成像(SPI)中,通过荧光加密增强信息的安全性。研究展示了两种镧系发光材料生成的关键荧光图像,通过多次实验验证了加密方法的稳健性、有效性和可重复性。特别是,研究表明,通过隐写术和镧系材料的结合,能够显著提升秘密信息的容量,并增强传统光学加密技术的安全性,为计算成像解密提供了更大的灵活性。
Keywords: 光学加密、单像素成像、荧光加密、镧系材料、隐写术
Link:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202401589
11. 晶格匹配的 BaClF/CsPbBr3 异质结构具有增强且稳定的青色发射,可克服白光发光二极管的蓝光过冲和青色间隙
Lattice-Matched BaClF/CsPbBr3 Heterostructure with Enhanced and Stable Cyan Emission to Overcome Blue Overshoot and Cyan Gap of White Light-Emitting Diodes
Authors: Le Han, Peng Liu, Bohan Li, Yuchi Zhang, Zhuo Liu, Xia Liu, Yan Xu
Date: December 09, 2024
Abstract: 本研究提出了一种基于BaClF/CsPbBr3异质结构的新策略,旨在解决传统白光发光二极管(WLED)中存在的“蓝光过冲”和“青色间隙”问题,这些问题不仅会影响显色指数(CRI),还可能对视网膜造成损害。通过晶格匹配方法,BaClF基质中的F和Cl有效钝化了CsPbBr3纳米晶中的溴空位,从而显著提高了其发光稳定性,并实现了光致发光(PL)向青色的蓝移。研究结果表明,该BaClF/CsPbBr3异质结构能够在468至510 nm范围内提供可控的发射光谱,且光致发光量子产率(PLQY)高达80.6%,展示了其在高效、稳定白光发光二极管中的巨大应用潜力。
Keywords: WLED, 蓝色过冲, 青色间隙, 发光稳定性, 光致发光量子产率(PLQY)
Link:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202401596