《Optics Express》近期论文导读

美体   2024-12-08 08:00   日本  

1. 布拉格光栅的宇称时间态和反宇称时间态及其在球坐标中的表示
Parity-time and anti-parity-time states of Bragg gratings and their representation in spherical coordinates
Authors: Tianyi Hao, Pavel Cheben, Jens H. Schmid, and Pierre Berini
Date: December 3, 2024
Abstract: 本研究引入了球面图形表示,以有效地说明具有相移实数和虚数折射率扰动的布拉格光栅的 (反)PT 对称设计空间。该研究采用了通用布拉格光栅扰动函数,允许任意设计修改以实现各种 (反)PT 对称状态,包括具有实数或虚数折射率扰动的简化情况。研究结果突出了布拉格光栅中 PT 状态的演变,揭示了独特的特性,表明其在传感和激光技术中具有潜在的应用。
Keywords: PT 对称性、反 PT 对称性、非厄米哈密顿量、布拉格光栅、折射率扰动
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45521

2. 基于超宽面积激光二极管堆栈的高效高亮度光谱光束组合
High efficiency high brightness spectral beam combination based on an ultra-broad area laser diode stack
Authors: Xiaoming Zhang, Xiaojun Wang, Nan Zong, Xuepeng Li, Aonan Zhang, Yading Guo, Ke Liu, Jing Yang, Dafu Cui, and Zuyan Xu
Date: December 3, 2024
Abstract: 我们展示了一种高效、高亮度激光源,采用外腔光谱光束组合 (SBC) 和 1000 µm 超宽面积激光二极管 (UBALD),实现最大 CW 输出功率 730.6 W。SBC 光谱具有 25 个离散峰,中心约为 967 nm,总宽度为 27.2 nm,在 623.4 W 输出功率下光束质量 M2 值为 5.2 和 22.8。慢轴角度能量分布的反馈模型改善了光束质量,电光效率达到 63.7%,亮度达到 562.3 MW/(cm²•sr)。
Keywords: 高效率、光谱光束组合(SBC)、超宽区域激光二极管(UBALD)、电光效率、光束质量
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45531

3. 通过时空异差干涉法 (STHI) 从傅里叶域重建全场和宽带表面变形
Full-field and wideband surface deformation reconstruction from the Fourier domain by spatio-temporal heterodyne interferometry (STHI)
Authors: Olivier Jacquin, Bilal Ketfi, Olivier Hugon, and Eric Lacot
Date: December 3, 2024
Abstract: 本文介绍了一种新型全场激光测振仪,该测振仪使用检测带宽小于 1 kHz 的窄检测带宽的慢速相机,能够检测带宽为 10 kHz 至 10 MHz 的散射表面纵向变形。该测振仪采用干涉测量装置,结合空间和时间跳动来分析频域中的变形特性,利用相机的曝光时间来平均异差信号。对表面的连续照射可以有效地研究瞬态或渐进振动,并通过数值和实验示例展示了系统的原理和性能。
Keywords: 全场激光测振仪,纵向变形,干涉装置,异差信号,傅里叶域
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45541

4. 使用 248 nm 激光辐射在聚丙烯无芯光纤中刻上布拉格反射器
Inscription of Bragg reflectors in polypropylene no-core optical fibers using 248 nm laser radiation
Authors: Ivan Chapalo, Vasilios Sarakatsianos, Eleni Grantzioti, Maria Konstantaki, George D. Tsibidis, Theodore Manouras, Maria Vamvakaki, and Stavros Pissadakis
Date: December 3, 2024
Abstract: 本研究首次使用 248 nm KrF 准分子激光辐射在聚丙烯无芯光纤中刻蚀和表征布拉格反射器,采用一种新颖的光敏化方法,其中采用甲苯内扩散。刻蚀过程的在线监测表明,与原始光纤相比,甲苯负载光纤产生的反射器强度提高了三倍,平均折射率变化为 1.1 × 10−3。布拉格反射器的应变灵敏度为 1.62 pm/µɛ,温度灵敏度为 -145 pm/°C,而对水扩散的灵敏度可忽略不计。
Keywords: 布拉格反射器、聚丙烯 (PP)、光敏化、甲苯扩散、折射率变化
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45554

5. 纯旋转拉曼激光雷达可精确测定大气温度和气溶胶/云后向散射系数
Pure rotational Raman lidar for accurate profiling of atmospheric temperature and aerosol/cloud backscatter coefficients
Authors: Fan Yi, Changming Yu, Yunpeng Zhang, Fuchao Liu, Yang Yi, Yun He, Zhenping Yin, and Jun Zhou
Date: December 3, 2024
Abstract: 开发了一种纯旋转拉曼 (PRR) 激光雷达,用于连续大气温度剖面测量,采用 18 W 倍频 Nd:YAG 激光器,脉冲重复率为 30 Hz。该系统采用两个接收器,直径分别为 0.3 m 和 1.0 m,配备三通道多色仪,可提取旋转量子数 J = 4 和 14 的斯托克斯 N2 PRR 线。该激光雷达能够精确测量大气温度和气溶胶/云的光学特性,在亚热带地区表现出高精度、大高度范围和有效的日间测量能力。
Keywords: 纯旋转拉曼激光雷达、大气温度分布、Nd:YAG激光、后向散射系数分布、测量精度
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45566

6. 光相位随机相干态预示高斯化的实验研究
Experimental investigation of heralded Gaussification of phase-randomized coherent states of light
Authors: Martin Dostál, Miroslav Ježek, Jaromír Fiurášek, Jan Bílek
Date: December 3, 2024
Abstract: 本研究调查了光量子态迭代预示高斯化的收敛特性,这对于提取连续变量纠缠和压缩至关重要。实验实现了该协议的两次迭代,处理了四份相位随机化相干态,从而实现了确定性生成和可调平均光子数。平衡同相检测和量子态层析成像的结果与理论预测非常吻合,为预示量子高斯化的收敛行为提供了新的见解。
Keywords: 概率预示高斯化、连续变量纠缠、高斯量子测量、相位随机相干态、量子态断层扫描
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45582

7. 激光写入可扩展蓝宝石集成光子学平台
Laser-written scalable sapphire integrated photonics platform
Authors: Mohan Wang, Patrick S. Salter, Frank P. Payne, Tongyu Liu, Martin J. Booth, Julian A. J. Fells
Date: December 3, 2024
Abstract: 本文展示了在蓝宝石衬底上使用多层凹陷包层波导在波长为 780 nm 和 1550 nm 处集成光子器件,器件长度可达 10 cm,写入深度为 800 µm。单模导波的传播损耗在 780 nm 处约为 0.6 dB/cm,在 1550 nm 处约为 0.7 dB/cm,结构包括衰减耦合波导阵列、Y 分支分路器、马赫-曾德尔干涉仪和 2×2 定向耦合器。
Keywords: 光子器件、蓝宝石衬底、多层凹陷包层波导、传播损耗、自适应光学辅助飞秒激光直写
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45600

8. 通过调整拓扑边缘态增强拓扑保护的四波混频
Topologically-protected four-wave mixing enhanced by tailoring topological edge states
Authors: Jing-Kun Dong, Junhua Dong, Huanan Li, Bingsuo Zou, Yongyou Zhang
Date: December 3, 2024
Abstract: 本研究调查了拓扑边缘态 (TES) 的脉冲压缩技术,强调了 TES 脉冲宽度和群速度之间的显著相关性。虽然非线性 TES 色散、无序和边缘弯曲会影响脉冲宽度,但它们的影响不如群速度的影响显著。通过定制 TES 群速度,我们实现了增强的四波混频,从而使拓扑激光系统在零能量传输损耗的情况下实现最佳性能。
Keywords: 激光脉冲压缩、拓扑边缘态、群速度、四波混频、非线性光学
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45613

9. 镜像对称保护的超表面可实现具有不变反射的超宽带定制传输
Mirror-symmetry-protected metasurfaces enable ultra-broadband tailored transmission with invariant reflection
Authors: Xiaoxuan Ma, Hongchen Chu, Xiangteng Li, Yun Lai
Date: December 3, 2024
Abstract: 本研究提出了超宽带镜面对称保护超表面,通过超原子的排列,可以独立控制传输和不受影响的镜面反射。微波实验展示了诸如光束分裂和传输扩散等功能,同时在宽光谱范围内保持不失真的镜面反射。研究结果表明,这种控制对结构细节、材料损失和频率具有很强的鲁棒性,其潜在应用范围可以扩展到红外区域。
Keywords: 超宽带、镜像对称、超表面、透射、镜面反射
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45623

10. 仅使用 Hadamard 模式对移动目标进行单像素成像,以实现同时定位和重建
Single-pixel imaging of a moving target using only Hadamard patterns for simultaneous localization and reconstruction
Authors: Peng-Cheng Ji, Qing-Fan Wu, Yang-Yang Shi, Zhao-Hua Yang, Yuan-Jin Yu
Date: December 3, 2024
Abstract: 提出了一种基于 Hadamard 几何矩的单像素成像 (SPI) 运动补偿新方法,利用部分 Hadamard 模式同时实现目标定位和图像重建。该方法通过消除二值化误差提高了大规模场景中的定位精度,并提高了重建图像的质量。仿真和实验表明,所提出的 SPI 系统在对 512 × 512 大小场景中的运动目标进行成像时实现了更好的成像质量,表现为更低的均方误差 (MSE) 和更高的峰值信噪比 (PSNR)。
Keywords: 相对运动、运动补偿、Hadamard 几何矩、目标定位、成像质量
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45635

11. DICOM GSDF 的亮度校准
Luminance calibration for DICOM GSDF
Authors: Chulhee Lee, Donghun Seok, Munju Kim, Junesung Ko, Daewon Kim, Donguk Kim, Jin Jeon, and Semi Lee
Date: December 3, 2024
Abstract: 准确的图像再现对于显示技术至关重要,特别是在医学成像中,它会影响诊断和治疗,从而导致 DICOM 标准的建立。本文提出了一种符合 DICOM 标准的亮度校准方法,理论上为 DICOM GSDF 提供了最佳解决方案,尽管由于显示器和测光设备的差异而存在实施挑战。实验结果表明,所提出的校准方法在灰度校准方面取得了优异的性能,满足了医学应用中对准确图像再现的需求。
Keywords: 精准图像还原、医学成像、DICOM、亮度校准、灰阶标准显示功能
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45650

12. 基于蜜獾算法的概率约束相干多普勒风激光雷达风速估计方法
A probability-constraint-based method based on the honey badger algorithm for wind estimation with coherent Doppler wind lidar
Authors: Fengrui Zhang, Sibo Zhang, Lei Wang, and Jun Ma
Date: December 3, 2024
Abstract: 相干多普勒测风激光雷达(CDWL)利用信号频谱的峰值频率可以有效地分析风速分布,但在低信噪比(SNR)环境中,由于噪声污染,峰值识别变得困难。本文提出了一种基于概率约束的蜜獾算法(PCBM-HBA),利用门控移动平均法(GMAM)来增强低信噪比条件下的风速反演结果。仿真结果表明,PCBM-HBA 将最大探测距离从 3.8 km 提高到 5.4 km,与传统方法需要 150 个累积脉冲相比,仅用 50 个累积脉冲就能获得更好的反演结果。
Keywords: 相干多普勒测风激光雷达,信噪比,基于概率约束的方法,蜜獾算法,门控移动平均法
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45662

13. 铒镱共掺光纤放大器中的准静态横模退化
Quasi-static transverse mode degradation in an erbium–ytterbium co-doped fiber amplifier
Authors: Shota Kimura, Yuta Kobayashi, Yosuke Hashimoto, and Tomohiro Araki
Date: December 3, 2024
Abstract: 高功率光纤放大器的长期稳定运行对于非地面网络的高速通信至关重要,掺镱光纤放大器在1064nm处发现了准静态横模衰减(QS-TMD)。本研究通过实验证明,QS-TMD 也发生在放大1550nm光的铒镱共掺光纤(EYDF)中,通过分别测量基模和高阶模的功率观察到了这一点。QS-TMD 与短期横模不稳定性一起发展,并在EYDF中形成了持久的长周期光栅,有助于设计稳定的高功率光纤放大器。
Keywords: 准静态横模退化、掺镱光纤放大器、铒镱共掺光纤、高功率光纤放大器、长周期光栅
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45679

14. X 射线镜面拼接干涉测量子孔径移动策略及相关系统误差
Subaperture moving strategy and related systematic errors in stitching interferometry of X-ray mirrors
Authors: Qiaoyu Wu, Qiushi Huang, Wenwen Zhang, Zhao Shi, Ming Li, Changrui Zhang, Yumei He, Hongxin Luo, Jun Yu, Weichen Gu, Zhong Zhang, and Zhanshan Wang
Date: December 3, 2024
Abstract: 本研究考察了子孔径移动策略——旋转拼接 (RS)、旋转位移拼接 (RDS) 和位移拼接 (DS) 对 X 射线镜面拼接干涉测量精度的影响。对于曲率半径 (RoC) 为 60 m 的球面镜,DS 策略实现最小高度误差 3.3 nm (RMS),而 RS 导致较大误差 37.4 nm (RMS)。通过将像素尺寸从 0.268 mm/pixel 减小到 0.089 mm/pixel,RDS 策略将测量精度从 7.4 nm (RMS) 提高到 4.4 nm (RMS),对于 30 m RoC 镜实现 0.2 nm (RMS) 的残余图形误差。
Keywords: 子孔径移动策略、拼接干涉、旋转拼接(RS)、位移拼接(DS)、曲率半径(RoC)
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45691

15. 通过紧密弯曲的受限掺镱光纤实现 5 kW 单模振荡放大集成光纤激光器
5 kW single-mode oscillating-amplifying integrated fiber laser through tightly bent confined ytterbium-doped fiber
Authors: Na Cui, Lie Liu, Shaofeng Guo, Jun He, Qiangguo Wang, and Bo Gao
Date: December 3, 2024
Abstract: 我们展示了一种使用紧密弯曲的25/400 µm受限YDF的5 kW单模振荡放大集成光纤激光器,实现了5.1 kW的无TMI输出,光束质量因子M2为1.2。模拟结果表明,紧密弯曲受限YDF降低了模式耦合系数并提高了TMI阈值,超越了传统YDF激光器的限制。 这项研究代表了单模受限掺杂全光纤激光器的最高输出功率,并证实了紧密弯曲可以有效抑制由量子缺陷和光暗化引起的TMI。
Keywords: 5 kW,单模,TMI 阈值,受限 YDF,光束质量因子
Link:https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-32-26-45707


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