1. 解析边带范围内的二维磷化镓光机械晶体
Two-dimensional gallium phosphide optomechanical crystal in the resolved-sideband regime
Authors: Sho Tamaki, Mads Bjerregaard Kristensen, Théo Martel, Rémy Braive, and Albert Schliesser
Date: December 20, 2024
Abstract: 研究提出了一种由磷化镓 (GaP) 制成的二维光机晶体 (OMC),实现了 7.9 × 10^4 的高光学 Q 因子和 195.6 THz 下的 κ/2π = 2.5 GHz 的线宽。OMC 支持频率超过腔线宽的机械模式,最强耦合模式在 7.7 GHz 处振荡,超过光线宽的 3 倍。该平台展示了相当大的真空光机耦合率 g0/2π = 450 kHz,表明它有可能成为低温下电信光子的长寿命、确定性量子存储器。
Keywords: quantum state transfer, optomechanical crystals, thermal conductance, gallium phosphide, vacuum optomechanical coupling
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48500
2. 数字无透镜全息显微镜全息图的模拟:一种物理图像处理方法
Simulation of digital lensless holographic microscopy holograms: a physics-image processing approach
Authors: Maria J. Lopera, Carlos Buitrago-Duque, Jorge Garcia-Sucerquia, Yunfeng Nie, Heidi Ottevaere, and Carlos Trujillo
Date: December 20, 2024
Abstract: 本研究介绍了一种基于物理的模拟数字无透镜全息显微镜 (DLHM) 全息图的方法,解决了当前建模中影响生物学和生物医学应用的局限性。通过复值球面波前的衍射和非均匀放大来分析 DLHM 传播过程,从而加速和增强全息图模拟。针对实验全息图的验证表明,所提出的模型在与实验记录的相似性方面优于现有方法,同时确保了计算效率,该模型可在 https://github.com/mloper23/DLHM-model 上获得。
Keywords: DLHM, holograms, diffraction, magnification, simulation
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48509
3. 通过快速测量双点像散来对准具有主镜面形误差的里奇-克莱蒂安望远镜
Alignment of a Ritchey-Chrétien telescope with primary mirror figure error guided by the rapid measurement of binodal astigmatism
Authors: Nikolas Romer, Nan Zhao, Özgür Karci, and Jannick P. Rolland
Date: December 20, 2024
Abstract: 节点像差理论 (NAT) 预测非旋转对称像差场,具体展示了“双节点”行为,其中像散在视场中的两个点处消失。使用涉及 Shack-Hartmann 波前传感器的方法对准定制的 Ritchey-Chretien 望远镜,从而可以使用精密六足机构快速测量全视场显示器以进行次镜控制。真实的基于射线的模拟与对准和未对准状态下的实验结果相匹配,为解释 Fringe Zernike 像散显示提供了指导,对于具有不对称像差依赖性的自由曲面光学系统尤其重要。
Keywords: Nodal aberration theory, binodal behavior, Shack-Hartmann wavefront sensor, Fringe Zernike astigmatism, freeform systems
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48525
4. 基于测量的无噪声线性放大的量子态转移
Quantum state transfer with measurement-based noiseless linear amplification
Authors: Jun Xin
Date: December 20, 2024
Abstract: 所提出的部分非实体量子态转移(PDQST)机将高斯量子隐形传态和克隆集成到单一平台,增强了高斯量子信息处理能力。该机利用基于测量的无噪声线性放大(MBNLA),实现了完美的量子隐形传态或非对称克隆,并达到了可实现的压缩水平,克服了需要无限量子压缩的限制。通过无噪声增益和截止等参数分析了基于MBNLA的PDQST机的可行性,展示了其在量子信息系统中实际应用的潜力。
Keywords: PDQST machine, Gaussian quantum teleportation, Gaussian quantum cloning, measurement-based noiseless linear amplification (MBNLA), infinite quantum squeezing
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48541
5. 引力波探测任务中激光获取系统激光光斑质心误差分析
Analysis of laser spot centroiding errors for laser acquisition system in gravitational wave detection missions
Authors: Ruihong Gao, Mengyang Zhao, Heshan Liu, Keqi Qi, Shaoxin Wang, Pan Li, Juan Wang, Jia Shen, and Ziren Luo
Date: December 20, 2024
Abstract: 本文针对空间引力波探测面临的挑战,定义了激光点质心定位方法的性能标准,这对于建立卫星间超长距离激光链路至关重要。分析了探测器噪声、窗口截断效应和光束波前像差对测角精度的影响,突出了当前质心定位算法的局限性。提出了一种改进的质心定位算法,并进行了数值模拟,在望远镜前端实现了60 nrad的测角精度。
Keywords: laser acquisition, centroid positioning, detector noise, wavefront aberrations, angular measurement accuracy
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48556
6. 使用贝塞尔光束实现准射线追踪以进行光学对准
Quasi-ray tracing realization using a Bessel beam for optical alignment
Authors: Zhaowei Chen, Robert E. Parks, Bhawna Dhawan, Surya Prakash Gurunarayanan, and Daewook Kim
Date: December 20, 2024
Abstract: 本研究探讨了贝塞尔光束在失调光阑光学系统中的行为,提出在特定条件下,它们的行为类似于近轴光线。推导了贝塞尔光束传播的解析公式,并将使用高斯分解的模拟结果与实验结果进行了比较,结果显示相关性较高。研究结果表明,在失调球面系统中,贝塞尔光束可以视为子午线光线,从而提高光学对准精度和效率。
Keywords: Bessel beams, optical system, paraxial ray, Huygens-Fresnel principle, Gaussian decomposition
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48571
7. 通过双层椭圆纳米孔的模拟全面研究手性
Comprehensive study of chirality through simulation of double-layer elliptical nano-holes
Authors: Abduweli Abdukerim, Rabigul Tursun, Bin Xie, Shutong Wang, and Xiangyuan Chen
Date: December 20, 2024
Abstract: 本研究提出了一种双层椭圆纳米孔阵列(DLEN),并利用有限元法研究了其手性性质,揭示了非对称反射、圆二色性和非对称透射效应。DLEN结构对这些效应表现出了具体的测量值,凸显了圆偏振光激发的局部旋转共振在右旋和左旋圆偏振光转换中的重要性。该研究完善了前人研究中的理论模型和模拟结论,为研究手性提供了有效的方法,提高了未来研究的效率。
Keywords: double-layer elliptical nanohole array, chiral properties, asymmetric reflection, circular dichroism, plasmon resonance modes
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48583
8. 基于锗的多程方案中 µJ 级脉冲的光谱展宽约为 8 µm
Spectral broadening of µJ-level pulses around 8 µm in a Germanium-based multi-pass scheme
Authors: Francesco Gucci, Alessandro Baserga, Luca Moretti, Davide Gatti, Matteo Corti, Cristian Manzoni, Giulio Cerullo, Marco Marangoni, and Guglielmo Vesco
Date: December 20, 2024
Abstract: 使用展开的多通结构锗板和硒化锌透镜实现了中红外飞秒 µJ 级脉冲 2.6 倍的光谱展宽。该方法在保持输入光束的空间质量和时间持续时间的同时,保持了高于 60% 的吞吐量。数值模拟证实了实验结果,并表明可以通过调整单元参数来获得不同的光谱。
Keywords: spectral broadening, mid-infrared, femtosecond pulses, germanium plates, zinc selenide lenses
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48599
9. 采用梯度下降优化的高空间带宽积DMD全息显示
High space-bandwidth product DMD holographic display using gradient descent optimization
Authors: Jingyi Pei, Chenliang Chang, Xian Ding, Bo Dai, Qi Wang, Songlin Zhuang, and Dawei Zhang
Date: December 20, 2024
Abstract: 本研究提出了一种新的二元全息图优化框架,通过最小化共轭噪声来提高全息3D近眼显示数字微镜器件(DMD)的空间带宽积(SBP)。设计了一个二元算子来估计全息图优化过程中的二值化过程,从而提高了显示系统的整体效率。实验结果表明,与传统的单边带滤波方法相比,该方法实现了更高的SBP和具有竞争力的重建质量。
Keywords: Digital micromirror devices, holographic 3D displays, spatial bandwidth product, binary hologram optimization, single-sideband filtering
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48610
10. 基于时间卷积特征融合网络的紫外通信OOK-NOMA系统信号解调方法
Signal demodulation method based on a temporal-convolution feature fusion network for an ultraviolet communication OOK-NOMA system
Authors: Rui Hao, Jianping Wang, Danyang Chen, Huimin Lu, and Jianli Jin
Date: December 20, 2024
Abstract: 本文提出了一种针对非视距(NLOS)紫外通信(UVC)系统的时域卷积特征融合网络(TCFFN)解调方法,有效解决了符号间干扰(ISI)。TCFFN的性能优于静态阈值(ST)解调器和最小均方误差(MMSE)均衡器,可在单用户和双用户UVC开关键控非正交多址(OOK-NOMA)系统中实现更高速率的传输。在双用户场景中,TCFFN在共面和第一个非共面配置中实现了8 Mbps的可靠通信速率,在第二个非共面配置中实现了4 Mbps的可靠通信速率,误码率不满足前向纠错(FEC)标准。
Keywords: TCFFN, NLOS, UVC, OOK-NOMA, BER
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48620
11. 弱激光状态下极化子凝聚态的量子统计
Quantum statistics of polariton condensates in the weak lasing regime
Authors: Ziqiu Shao and Alexey Kavokin
Date: December 20, 2024
Abstract: 本研究从理论上研究了由相干和耗散通道连接的两个玻色子凝聚体中激子极化子的量子统计。以自发对称性破缺为特征的弱激光状态预计将导致两种凝聚体的统计发生超出平均场理论的显著变化。值得注意的是,凝聚体在高外部泵浦下表现出超聚束,在低泵浦下表现出反聚束,这可以通过二阶相干测量检测到。
Keywords: quantum statistics, exciton-polaritons, bosonic condensates, weak lasing regime, second-order coherence
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48637
12. 光子结构并行模态分析的傅里叶耦合模态方法
Fourier coupled modal method for parallel modal analysis of photonic structures
Authors: Jonghyun Lee, Myeonggyu Choi, Sehyeon Jeong, Shin-Woong Park, and Hwi Kim
Date: December 20, 2024
Abstract: 介绍了傅里叶耦合模态方法 (FCMM) 用于分析大规模光子结构,强调了该方法通过空间分割和傅里叶模态场计算实现的并行性。FCMM 通过将耦合模态理论 (CMT) 与傅里叶模态方法 (FMM) 相结合实现并行性。在比较研究中,FCMM 的数值框架与传统 FMM 进行了详尽的比较和验证。
Keywords: Fourier coupled modal method, large-scale photonic structure analysis, parallelism, coupled mode theory, Fourier modal method
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48645
13. 用于高精度自由曲面测量的虚拟参考面相位测量偏转术
Virtual reference surface phase measuring deflectometry for high-precision freeform surface measurement
Authors: Nansheng Zhang, Shanshan Wang, Shaohui Zhang, Shuhong Zhou, and Qun Hao
Date: December 20, 2024
Abstract: 本文提出了一种虚拟参考面相位测量偏转术(VRPMD)方法,克服了传统PMD在测量局部曲率较大的复杂自由曲面时的局限性。通过理论建模、仿真分析和实验验证,验证了VRPMD的优势,突出了其在高精度测量中的有效性。引入了表面自参考技术来确保精确对准,对比实验表明VRPMD有望成为一种高精度自由曲面检测技术。
Keywords: PMD, VRPMD, freeform surfaces, slope difference measurement, high-precision inspection
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48656
14. 基于轻量级混合 CNN-ViT 架构的移动友好型欠采样单像素成像
Mobile-friendly under-sampling single-pixel imaging based on a lightweight hybrid CNN-ViT architecture
Authors: Wenjie Jiang, Jinze Song, Zexi Chen, and Shuai Qu
Date: December 20, 2024
Abstract: 本研究引入了一种新型轻量级 CNN-ViT 混合模型,该模型利用移动 ViT 块来降低单像素成像 (SPI) 应用的计算成本。提出了一种通用差分三进制调制模式方案,增强了深度学习 SPI (DLSPI) 的训练和硬件兼容性。模拟和实际实验表明,与现有的最先进 DLSPI 技术相比,所提出的方法实现了卓越的成像质量、更低的内存消耗和更低的计算负担。
Keywords: Single-pixel imaging, deep learning networks, convolutional neural networks, vision transformers, lightweight CNN-ViT hybrid model
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48672
15. 基于液芯柱透镜的溶解/扩散过程多参数同时测量光学方法
Optical method for dissolution/diffusion process multiparameters simultaneous measurement based on liquid-core cylindrical lenses
Authors: Rui Zeng, Zhiwei Li, Danyang Wang, Yuanfangzhou Wang, and Licun Sun
Date: December 20, 2024
Abstract: 本研究提出了一种利用复合液芯柱面透镜(SLCL-Doublet)同时测量磷酸二氢钾(KDP)在水中的溶解速率(dC/dt)、溶解速率常数(K)和扩散系数(D)的新方法。该方法建立了溶液浓度的动态时空分布,可以通过菲克第二定律计算D值,使用Noyes-Whitney方程计算dC/dt和K值。通过Nernst-Brunner方程中K和D的关系确定固液接触面的面积,验证了测量数据的准确性,并增强了在化工和制药工业中的应用。
Keywords: dissolution rate, dissolution rate constant, diffusion coefficient, Noyes-Whitney equation, Fick’s second law
Link: https://opg.optica.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-32-27-48683