1. 基于激光加工过程中原位非相干断层成像的透明介质内微结构的三维重建
The three-dimensional reconstruction of microstructures within transparent media based on in-situ incoherent tomographic imaging during laser processing
Authors: Shiyu Cao, Fu Liu, Xiangyu Wang, Yi Zhang
Date: May 2025, Volume 183, 112271
Abstract: 本研究解决了厚透明介质中内部微结构的检测难题,重点讨论了宽场成像系统在增加成像深度时由于离焦模糊和球面像差而产生的局限性。提出了一种动态规划三维反卷积方法,成功恢复了断层图像,并与扫描电子显微镜(SEM)结果比较,重建偏差仅为60纳米,且成本为传统方法的1/20。该原位检测方法显著提高了宽场成像系统在厚样品中的检测精度,具有广泛的无损检测应用潜力。
Keywords: 原位检测, 厚透明介质, 三维反卷积, 断层扫描图像, 微结构重建
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017298
2. 一种用于雷达红外兼容隐身的宽带多功能可切换超材料
A broadband multifunctional switchable metamaterial for radar-infrared compatible stealth
Authors: Binzhen Zhang, Ling Zhao, Jiayun Wang, Huihui Jing, Linyue Chen, Yulong Gao, Zeng Qu, Junping Duan
Date: May 2025, Volume 183, 112282
Abstract: 本文介绍了一种基于结构化水介质的可切换超材料,该材料具有红外屏蔽层(IRSL)和水基雷达可切换层(WRSL),并能够实现宽带切换及光学透明性。该超材料通过法向入射注入和排出纯净水,能够在吸收态(12.44–28.72 GHz)和反射态(10–30 GHz)之间进行明显的切换。此外,材料还展现了较低的红外发射率(3–14 μm),并在较大的入射角下保持其宽带可切换特性,具有在电磁调制和无线通信中的应用潜力。
Keywords: 可切换超材料, 红外屏蔽层(IRSL), 水基雷达可切换层(WRSL), 宽带切换能力, 电磁调制
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017407
3. GAT-Net:基于图注意网络的多功能超表面逆向设计
GAT-Net: Inverse design of multifunctional metasurface based on graph attention network
Authors: Qiwen Bao, Dasen Zhang, Xianjin Liu, Ting Ma, Jun-Jun Xiao
Date: May 2025, Volume 183, 112273
Abstract: 本研究提出了一种基于图注意网络(GAT-Net)的逆向设计方法,用于解决超表面设计中的相互耦合效应,从而提高光学器件的性能。GAT-Net 方法显著提高了超透镜的聚焦效率,并成功设计了消色差超透镜、多波长复用超表面和彩色全息图像投影超表面。实验结果表明,GAT-Net 能够有效管理多波长和耦合效应,提高了高功能超表面的设计效率和多通道能力。
Keywords: 超表面, 超原子, 图注意网络(GAT-Net), 聚焦效率, 消色差超透镜
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017316
4. 单模光纤尖端漏模谐振:揭示体积和表面特性的新机会
Single mode fiber-tip leaky mode resonance: New opportunity for unveiling bulk and surface characteristics
Authors: Zhihong Li, Xinxin Jin, Yongchang Zhang, Jiayin Zhu, Feng Liu, Changyu Shen, Yanmin Duan, Haiyong Zhu
Date: May 2025, Volume 183, 112238
Abstract: 本研究展示了一种新型的单模光纤尖端漏模谐振(LeMR)传感器,该传感器利用薄膜波导和传输矩阵方法,能够灵敏地揭示体积和表面特性。研究表明,体积环境和SMF核心之间的折射率差异对传感器性能影响显著,高折射率薄膜具有较高的体积灵敏度,而低折射率薄膜则表现出较低的灵敏度。该传感器通过灵敏度矩阵的解耦方法有效分离了体积和表面效应,为小型化、多功能实验室传感器提供了极大的灵活性。
Keywords: SMF-tip, 漏模谐振, 折射率, 灵敏度矩阵, 薄膜波导
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224016967
5. 基于超图卷积神经网络的模型驱动光学邻近校正及其实验演示
Model-driven optical proximity correction via hypergraph convolutional neural networks and its experimental demonstration
Authors: Shengen Zhang, Xu Ma, Chaojun Huang, Fuli Wang, Gonzalo R. Arce
Date: May 2025, Volume 183, 112199
Abstract: 本文提出了一种新型的光学邻近校正(OPC)方法,采用模型驱动的超图卷积网络(MHGCN)提高计算效率和光刻图像的保真度。该方法结合密集同心圆采样(DCCS)和超边图卷积网络(Hypergraph Convolutional Network),有效进行OPC结果预测,并通过基于光刻模型的解码器计算晶圆图像。使用数字微镜装置(DMD)平台进行了实验验证,证明了所提出方法在优化能力和计算效率上的优越性。
Keywords: 光学邻近校正(OPC), 模型驱动的超图卷积网络(MHGCN), 密集同心圆采样(DCCS), 超边图卷积网络, 光刻图像保真度
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224016578
6. 通过深度蚀刻和偏置电压控制对可见光通信的 GaN-MQW 光电探测器的带宽进行优化
Bandwidth optimization of GaN-MQW photodetectors for visible light communication via deep etching and bias voltage control
Authors: Daqi Shen, Tianyang Ren, Xiangyang Chen, Runze Lin, Yue Liao, Xinyi Shan, Xugao Cui, Pengfei Tian
Date: May 2025
Abstract: 本研究探讨了深、浅刻蚀工艺以及偏置电压对可见光通信系统中 GaN 多量子阱光电探测器带宽的影响。深刻蚀工艺将器件电容降低至 0.294 pF,消除了 RC 效应限制,并使带宽随偏置电压呈指数增加。在最佳条件下,实现了 914.475 MHz 的带宽和 12.615 Gbps 的通信数据速率,凸显了 GaN-MQW 光电探测器作为 VLC 系统接收器的潜力。
Keywords: GaN多量子阱,光电探测器,带宽,深刻蚀,可见光通信
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224016815
7. 主动 Q 开关 Pr3+:YLF 激光器中可见纳秒亚脉冲序列的时空操控
Spatial-temporal manipulations of visible nanosecond sub-pulse sequences in an actively Q-switched Pr3+:YLF laser
Authors: Shengbo Xu, Yunru Chen, Ran Xia, Changcheng Duan, Xuanyu Hu, Qingrui Zeng, Haijun Zhou, Yu Xiao, Xiahui Tang, Gang Xu
Date: May 2025
Abstract: 该研究展示了在主动调Q可见光激光器中同时操纵可重构子脉冲序列、产生最多4个子脉冲和可定制的高阶涡旋光束。使用声光调制器和任意波形发生器控制脉冲序列,通过速率方程分析的理论预测,可编程步进信号操纵脉冲数和强度。激光腔发射高达30阶的拉盖尔-高斯模式的高质量涡旋光束,展示了对可见光激光器中空间和时间分布的灵活主动操纵,适用于各种固态激光系统。
Keywords: Q 开关,模式锁定,涡旋光束,拉盖尔-高斯模式,声光调制器
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017055
8. 高速激光丝材增材制造中驼峰缺陷的形成机理
Formation mechanism of hump defects in high-speed laser wire additive manufacturing
Authors: Wenhao Huang, Haihui Zhong, Xiaoxu Li, Yazhou Jia, Shiqi Sun, Na Wu
Date: May 2025
Abstract: 本研究通过高速摄像机观察熔池流动行为,分析激光功率、送丝速度、送丝角度、行进速度等因素的影响,研究了高速激光丝材增材制造过程中驼峰缺陷的形成过程。建立了熔池热力耦合数学模型,进行了数值模拟,比较了不同热物理参数和输入条件与驼峰缺陷形成的关系。研究结果阐明了铝合金激光丝材沉积中驼峰缺陷的形成机理,并提出了在实际制造过程中缓解此类缺陷的策略。
Keywords: 高速激光丝增材制造,驼峰缺陷形成,熔池,工艺参数,热力耦合
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224016979
9. 使用激光打标在牛仔布上生成可读的二维码
Generating readable two-dimensional codes on denim fabric using laser marking
Authors: Yue Tian, Wanli Zhang, Yingkun Wang, Yi Zhang, Xiuliang Hou, Yi Li
Date: May 2025
Abstract: 本研究提出了一种利用激光打标在牛仔布上直接生成可读二维码的方法,解决了时尚行业中油墨褪色和信息丢失等难题。使用各种手机品牌扫描二维码,分析激光功率和速度对牛仔布颜色特性的影响,以优化打标工艺。标记后的牛仔布透气性和色牢度良好,洗涤和摩擦后二维码仍然可读,使该方法适用于不同的牛仔布。
Keywords: 可追溯性,二维码,激光打标,牛仔布,色牢度
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017304
10. 利用三阶色散增强大模场光纤的自压缩
Enhancement of self-compression in large-mode-area fibers using third-order dispersion
Authors: Linjing Yang, Chuanfei Yao, Xuan Wang, Guochuan Ren, Kaihang Li, Pingxue Li
Date: May 2025
Abstract: 本文提出了一种利用三阶色散(TOD)增强非线性自压缩性能的新方法,模拟显示TOD范围从0到0.36 ps³。TOD的引入使0.5 m 48/400大模面积无源光纤的输入激光功率容差提高了近10倍,从而使输出脉冲能量提高了近10倍,峰值功率提高了近5倍。实验对比证实,更高的输入TOD可增强自压缩性能,将脉冲持续时间缩短。
Keywords: 非线性自压缩,三阶色散(TOD),脉冲能量,峰值功率,脉冲持续时间
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017390
11. 用于传感应用的先进新型非对称凹槽塑料光纤
Advanced novel asymmetric notched plastic optic fibers for sensing applications
Authors: Sidrish Zahra, Samuel Furka, Stefania Campopiano, Agostino Iadicicco, Julio Ariel Dueñas Santana, Pavel Neogrády, Andrej Tóth, Daniel Furka
Date: May 2025
Abstract: 本研究提出了高灵敏度非对称缺口聚甲基丙烯酸甲酯光纤传感器 (AN-PMMA-FOS),其在灵敏度、线性度、分辨率、信噪比和可调光学特异性方面均优于对称缺口传感器。通过采用3D打印和热改性的新型制造技术,使用荧光染料和紫外固化树脂复合材料进行功能化,获得了具有改进机械和光学性能的传感器。AN-PMMA-FOS传感器表现出高特异性和灵敏度 (>3.3 × 10^-7 N/div),使其适用于机器人、生物医学诊断和结构健康监测等应用。
Keywords: AN-PMMA-FOS, 非对称缺口传感器, 荧光染料功能化, 机械稳定性, 光谱特异性
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017419
12. 基于泽尼克数值梯度正交变换拟合的稳健分段相位解缠干涉算法
A robust segmented phase unwrapping algorithm for interferometry using Zernike numerical gradient orthogonal transformation fitting
Authors: Xinli Zheng, Ping Zhong, Shuai Du, Xin Ye, Yun Chen, Zhiyi Jing
Date: May 2025
Abstract: 在光学测量中,不完整的干涉条纹通常由遮挡、阻碍和不连续引起,这会导致高噪声水平并损害相位信息。本文提出的ZNGOTF-PU算法结合余弦-正弦域高斯滤波和数值正交梯度变换,提高了相位展开的精度和连续性。大量模拟和实验结果表明,ZNGOTF-PU算法在高噪声条件和复杂分段相位场景中具有优于传统技术的表现。
Keywords: 干涉条纹, 相位展开, ZNGOTF-PU算法, 高斯滤波, 波前拟合
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017171
13. 高效波长倍增中的相干噪声抑制,适用于高精度实验
Coherent noise suppression at high-efficiency wavelength doubling for high-precision experiments
Authors: Julian Gurs, Mikhail Korobko, Christian Darsow-Fromm, Sebastian Steinlechner, Roman Schnabel
Date: May 2025
Abstract: 在引力波探测器和光学原子钟等高精度实验中,增加激光波长可以显著提高精度。本文研究在1064 nm处实现了0.3 W的高效波长倍增,并观察到相对非量子强度噪声降低了25%。研究结果支持将高精度光学传感和计量的激光波长潜在地转移到2128 nm,进一步提升测量精度。
Keywords: 激光波长, 引力波探测器, 光学原子钟, 波长倍增, 噪声抑制
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224016372