空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
量子安全直接通信不需要提前准备密钥, 直接通过量子就可以进行秘密信息传递。针对量子通信设备成本较高的问题, 基于 Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) 态粒子和半量子理论, 提出了一个双向三方的半量子安全直接通信 (SQSDC) 方案。该方案可以实现两个经典方和一个量子方之间的秘密通信, 且通过调整GHZ态粒子的个数，可以将经典方扩展至任意多方, 因此尤其适用于一个上级单位和多个下级单位之间的通信。方案安全性分析表明, 利用GHZ态的纠缠特性进行窃听检测, 可以有效地抵抗窃听者的截获测量重发攻击和纠缠测量攻击。在三方通信时, 该方案的通信效率达17.65%, 具有较高的通信效率。
量子通信 半量子安全直接通信 GHZ态 多方通信 quantum communication semi-quantum secure direct communication Greenberger–Horne–Zeilinger states multi-party communication 
Author Affiliations
Abstract
1 Joint International Research Laboratory of Information Display and Visualization, School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China
2 National Key Laboratory of Solid-State Microwave Devices and Circuits, Nanjing 210016, China
3 Nanjing Electronic Devices Institute, Nanjing 210016, China
4 Key Laboratory of Micro-Inertial Instrument and Advanced Navigation Technology, Ministry of Education, and School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China
5 Suzhou Key Laboratory of Metal Nano-Optoelectronic Technology, Southeast University Suzhou Campus, Suzhou 215123, China
The technological innovation of thin-film lithium niobate (TFLN) is supplanting the traditional lithium niobate industry and generating a vast array of ultra-compact and low-loss optical waveguide devices, providing an unprecedented prospect for chip-scale integrated optics. Because of its unique strong quadratic nonlinearity, TFLN is widely used to create new coherent light, which significantly promotes all-optical signal processes, especially in terms of speed. Herein, we review recent advances in TFLN, review the thorough optimization strategies of all-optical devices with unique characteristics based on TFLN, and discuss the challenges and perspectives of the developed nonlinear devices.
thin-film lithium niobate second-order nonlinearity nonlinear integrated optics Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 101901
采用波长为1070 nm的连续激光对亚音速切向空气流下玻璃纤维增强树脂基复合材料（GFRP）的穿孔效应进行了研究。通过实验研究了功率密度（848~1556 W/cm2）和切向气流流速（0~1个马赫数）对穿孔形貌、穿孔点温度和穿孔时间的影响。结果表明：切向气流流速为0.5个马赫数（Ma）时靶材穿孔时间随功率密度的增加而减小，最大减小了46%；功率密度为848 W/cm2时穿孔时间随气流流速的增加呈先减小后增加的规律，与无气流（0 Ma）时相比，最大仅减小8%。激光功率密度的增加加速了热解气体的产生，使得孔隙压力升高，促进了靶材的剥蚀。切向空气流对作用过程的影响主要包括：降低树脂基体热解所产生的残炭含量，进而改变靶材吸收方式；产生切向剪切力，加速靶材的力学剥蚀；加速对流换热，降低靶材表面温度。当切向气流速度较小（≤0.4 Ma）时，切向气流的作用主要是促进树脂热解，降低残炭含量，转变靶材吸收方式；当切向空气流速较大（0.8~1.0 Ma）时，气流的冷却作用表现得较为明显。
激光光学 激光损伤 连续激光 玻璃纤维增强树脂基复合材料 切向空气流 穿孔效应 中国激光
2023, 50(14): 1401002
1 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室,南京2006
2 南京电子器件研究所,南京10016
3 南京航空航天大学 电子信息工程学院,南京211106
4 空军装备部上海局,上海200231
基于硅基铌酸锂薄膜（Lithium Niobate on insulator，LNOI）材料平台，设计并制备了高速电光开关芯片，并实现了芯片的光纤耦合、管壳封装和性能测试。测试结果表明，该高速电光开关器件的开关速度达到13.4 ns，消光比达到31.8 dB。研究工作对未来研制光学延时芯片和波束形成网络芯片具有重要的支撑意义。
铌酸锂薄膜 电光开关 光学波束形成 LNOI electro-optic switch optical beamforming
为了研究7075铝合金在激光与外载荷联合加载下的失效行为, 采用最大拉力50 kN的拉伸伺服试验机与工作波长为1070 nm的6 kW连续光纤激光系统对7075铝合金进行了不同预载荷与不同激光功率密度下的联合加载实验, 获得了该材料的拉应力-时间曲线、温度-时间曲线、失效时间-功率密度曲线、失效温度-功率密度曲线等, 分析了功率密度与预载荷对失效过程、失效温度和断裂形貌的影响。结果表明, 在相同的预载荷下, 激光功率密度的增大会导致失效时间非线性下降, 失效温度是否有较大变化取决于预载荷的大小, 当预载荷大(330 MPa, 440 MPa)时, 失效温度随功率密度增加略有升高, 预载荷较小(110 MPa,220 MPa)时, 失效温度变化规律不单调; 在相同的激光功率密度下, 预载荷增大, 失效时间减少, 功率密度较大、预载荷较小时, 失效行为变得相似; 在一定的功率密度(315 W/cm2,351 W/cm2)下, 失效温度随预载荷的增大先增大后减小。该结果进一步揭示了7075铝合金的失效机理。
激光技术 失效温度 失效时间 预载荷 7075铝合金 laser technique fracture temperature fracture time preload 7075 aluminum alloy
1 1.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室, 上海 200050
2 2.中国科学院大学 材料科学与光电技术学院, 北京 100049
3 3.南京工业大学 材料科学与工程学院, 南京 211816
目前光固化3D打印技术因打印成型精度高而被广泛应用于陶瓷增材制造, 其中非氧化物陶瓷如碳化硅、氮化硅等因打印材料粉体折射率和吸光度比较高, 光固化陶瓷浆料存在分散稳定性差、入射光难穿透并产生光固化反应的固化层厚度低等问题, 导致其固含量很难提高甚至于无法打印成型。高固含量的非氧化物陶瓷打印成型成为光固化3D打印的主要难点, 吸引了广大学者对其光固化机理、粉体调控等机制进行研究。本文系统地总结了几种非氧化物陶瓷光固化浆料的制备、光固化成型、有机物去除及烧结致密化的研究工作, 并就如何对光敏树脂组成进行调节、对陶瓷粉体进行改性的几种方法进行分析与讨论, 针对性地提出创新方案来改善非氧化物陶瓷的浆料性能、光固化打印优化和致密化缺陷修复及性能提升, 最终推动大尺寸、复杂结构的非氧化物陶瓷部件光固化增材制造高精度制备技术的进步。
光固化 3D打印 非氧化物 致密化 综述 stereolithography 3D printing non-oxide densification review
空军工程大学信息与导航学院通信系统教研室，陕西 西安 710077
量子安全直接通信（QSDC）突破了传统保密通信的通信方式，不需要提前准备密钥就可以直接通过量子信道进行秘密信息的传输。但是在实际的量子通信系统中，窃听者Eve对于测量设备的攻击会导致秘密信息的泄露，而且这种窃听不会被侦测到。此外由于现在的量子传输方式仍然以光纤传输为主，所以无法避免光纤传输过程中噪声的影响，在这些噪声中以集体退相位噪声和集体旋转噪声影响最甚。为解决这些问题，提出了两个分别可以抵抗集体退相位噪声和集体旋转噪声的测量设备无关的QSDC协议，通过不可信第三方的测量进行信息的传递，解决了窃听者对于测量设备攻击的问题，同时通过无消相干子空间来避免集体噪声的问题，通过分析发现该协议可以有效抵抗攻击，实现绝对安全的通信。
量子通信 量子安全直接通信 测量设备无关 集体噪声 激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1727001
空军工程大学信息与导航学院航空通信教研室，陕西 西安 710077
针对室内可见光指纹定位系统中加权K最近邻（WKNN）算法用欧氏距离不能有效表示各测量点间实际距离的问题，提出了一种基于加权欧氏距离度量的改进WKNN算法。该算法根据接收信号强度随实际距离变化的衰减特性，为不同的信号强度差值分配不同的加权系数。仿真结果表明，在相同的环境条件下，相比基于欧氏距离和曼哈顿距离的WKNN算法，改进算法的平均定位误差分别降低了37.5%和34.3%。
光通信 可见光定位 室内定位 指纹定位 加权K最近邻算法 激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1706005
1 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室，南京2006
2 南京电子器件研究所，南京10016
基于薄膜铌酸锂（Lithium Niobate on insulator， LNOI）材料平台，设计并制备了中心波长1 550 nm、4通道且通道间隔为400 GHz的阵列波导光栅，并完成了LNOI波导端面抛光。测试结果表明，该阵列波导光栅相邻通道间串扰约-7.5 dB，通道非均匀性小于0.5 dB，中心波长1 551.3 nm，但存在较大插入损耗，约27.2 dB。该研究工作对研制高性能LNOI阵列波导光栅具有重要推动作用。
薄膜铌酸锂 阵列波导光栅 波分复用 LNOI arrayed waveguide grating WDM 
