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Ministry of Education Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of Condensed Matter, Shaanxi Provincial Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optoelectronic Devices and Shaanxi Provincial Key Laboratory of Optical Information Technology, School of Physics, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China
Multimode photonic quantum memory could enhance the information processing speed in a quantum repeater-based quantum network. A large obstacle that impedes the storage of the spatial multimode in a hot atomic ensemble is atomic diffusion, which severely disturbs the structure of the retrieved light field. In this paper, we demonstrate that the elegant Ince-Gaussian (eIG) mode possesses the ability to resist such diffusion. Our experimental results show that the overall structure of the eIG modes under different parameters maintains well after microseconds of storage. In contrast, the standard IG modes under the same circumstance are disrupted and become unrecognizable. Our findings could promote the construction of quantum networks based on room-temperature atoms.
elegant Ince-Gaussian mode hot atomic ensemble antidiffusion Chinese Optics Letters
2023, 21(7): 072701
西安交通大学 物理学院 物质非平衡合成与调控教育部重点实验室 陕西省量子光学与光电量子器件重点实验室，西安 710049
偏振在光与物质相互作用中扮演着重要的角色。过去几十年里，绝大多数研究工作都基于偏振单一且均匀分布的标量光场。近年来，随着光场产生与操控技术的不断发展，空间偏振非均匀分布的矢量光场逐渐引起人们的关注。矢量光场具有多维可调控的自由度以及独特的焦场属性，在经典与量子通讯、光学操控和显微成像等领域具有重要的研究价值与广泛的应用前景。矢量光场与物质相互作用的研究不仅丰富了人们对光场矢量特性的认识，也推动了基于不同介质实现光场调控的新发展。原子介质对光场偏振具有较高的敏感性，容易形成原子极化，并且具有更多的调控自由度，是探索矢量光场特性与实现矢量光场调控的理想平台。本文回顾了近年来矢量光场与原子介质相互作用的研究进展，重点介绍了原子介质与矢量光场在空间极化调控、相干调控、频率转换和非线性传输等研究领域的相关工作，并对该领域的未来发展趋势进行了展望。
矢量光场 原子介质 各向异性 量子相干 四波混频 Vector beam Atomic medium Anisotropy Quantum coherence Four-wave mixing 光子学报
2022, 51(10): 1026001
1 光电控制技术重点实验室, 河南 洛阳 471000
2 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所, 河南 洛阳 471000
针对不同传感器融合跟踪精度低的问题, 提出一种采用加权融合的改进自适应无迹卡尔曼滤波算法（IAUKF)。针对不同传感器的融合处理中场景切换导致的传感器精度变化, 对来源于不同传感器的数据设置不同的权重, 引入Sage-Husa自适应思想, 实时处理测量噪声的统计特性, 利用联合概率数据关联（JPDA)来完成杂波的去除和量测-目标的关联任务。运用所提算法在修正球坐标系下跟踪多个空中目标,最后仿真结果表明,与基于标准UKF估计算法的对应方法相比,新算法有效减小了状态估计误差,提高了跟踪精度。
多目标跟踪 修正球坐标系 数据融合 multi-target tracking modified spherical coordinate system AUKF AUKF JPDA JPDA data fusion
武汉工程大学 机电工程学院, 湖北 武汉 430205
超声兰姆(Lamb)波无损检测技术是薄板结构应用很广的技术。针对由基准差信号提取损伤散射信号技术在应用中存在实用性差的问题, 该文提出了一种采用Lamb波时间反转聚焦原理结合椭圆法定位的方法。该方法首先根据ABAQUS仿真分析得到实验的可行性, 通过采集Lmab波反转聚焦信号得到时间延时, 计算出损伤与传感器的距离, 再通过几何定位得到损伤位置。结果表明, 该方法不仅能快速得到所需采集的信号, 也能准确地实现损伤定位, 达到提高薄板损伤检测能力的目的。
兰姆(Lamb)波 无损检测 时间反转 铝板 Lamb wave nondestructive testing time reversal aluminum plate ABAQUS ABAQUS
1 温州大学机电工程学院, 浙江 温州325035
2 浙江省激光加工机器人重点实验室, 浙江 温州 325035
3 成都工具研究所有限公司, 四川 成都 610500
为探究皮秒绿激光修锐青铜基金刚石砂轮的工艺规律与机制,实现青铜基体的选择性定量去除。首先采用10 ps绿激光作用于青铜/金刚石,利用S-on-1损伤测定法标定损伤阈值,确定皮秒激光修锐青铜/金刚石砂轮的最佳工艺参数范围。然后对青铜/金刚石砂轮表面进行修锐,通过激光共聚焦显微镜及其软件表征修锐表面形貌与表面粗糙度,探究激光峰值功率密度、重复频率、扫描次数对修锐效果的影响规律。结果表明,皮秒绿激光对青铜基体的去除机制主要为气化去除,很大程度上避免了金刚石磨粒的碳化,即使在高重复频率下,也无明显的热积累特征。在脉宽为10 ps、重复频率为400 kHz条件下,青铜基体与金刚石磨粒的损伤阈值分别为1.23×10 9 W/cm 2、3.71×10 11 W/cm 2,两者相差两个数量级,青铜基体的选择性微量去除选择范围较宽,可通过调节峰值功率密度有选择性地去除基体,通过调节扫描次数定量去除基体。因此,采用皮秒绿激光可以选择性定量去除青铜基体且较好地保证金刚石磨粒的完整性。
激光加工 皮秒激光 青铜基金刚石砂轮 激光修锐 损伤阈值
桂林电子科技大学 广西光电信息处理重点实验室, 广西 桂林541004
作为电压控制型器件, 压电陶瓷驱动电源的稳定性受负载电容量变化的影响严重。针对负载等效电容在驱动电压变化下的动态特性, 首次提出了一种基于容性负载的压电驱动电源。该电源采用RC前置滤波与电容超前反馈相结合, 提高了系统稳定性与驱动电源的鲁棒性。分析结果表明, 额定负载为1.5 μF的驱动电源优化后在0~3 μF内具有良好的动态性能, 且输出电压精度达0.7 mV。
压电驱动电源 动态容性负载 超前反馈 稳定性分析 压电控制 piezoelectric driving power dynamic capacitive load advanced feedback stability analysis piezoelectric control
单层二硫化钼(MoS2)是一种具有优异光电性能的半导体材料，在太阳能能量转换中表现出很大的应用潜力。本文基于AMPS模拟软件，对单层n型MoS2/p型c-Si异质结太阳电池进行了数值模拟与分析。通过模拟优化，n型MoS2的电子亲和能为3.75 eV、掺杂浓度为1018 cm-3，p型c-Si的掺杂浓度为1017 cm-3时，太阳电池能够取得最高22.1%的转换效率。最后模拟了n型MoS2/p型c-Si异质结界面处的界面态对太阳电池性能的影响，发现界面态密度超过1011 cm-2·eV-1时会严重影响太阳电池的光伏性能。
二硫化钼 异质结太阳电池 转换效率 二维材料 数值模拟 MoS2 c-Si c-Si heterojunction solar cell conversion efficiency two-dimensional material numerical simulation
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1 Guangdong Provincial Key Laboratory of Nanophotonic Functional Materials and Devices, South China Normal University, Guangzhou 510006, China
2 Guangzhou Key Laboratory for Special Fiber Photonic Devices, South China Normal University, Guangzhou 510006, China
3 Guangdong Provincial Key Laboratory of Industrial Ultrashort Pulse Laser Technology, Shenzhen 518055, China
In this work, we proposed a feasible method to prepare the Bi/Al co-doped silica glass by using laser additive manufacturing technology. Bi was uniformly doped into the silica matrix. The hydroxyl content of the glass sample was measured to be 29.36 ppm. Using an 808 nm laser diode as the excitation source, a broadband near-infrared emission from 1000 to 1600 nm was obtained. The emission peak was centered at 1249 nm, and the corresponding FWHM was more than 400 nm. The results show that the laser additive manufacturing technology is promising to fabricate highly homogeneous Bi-doped core materials with broader emission band, which is beneficial to solving the communication capacity crunch and promotes the development of fiber communication in the upcoming fifth and sixth generation systems.
optical materials bismuth-doped glass broadband fluorescence Chinese Optics Letters
2020, 18(12): 121601
西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
针对纤芯折射率分布为倒抛物线型的光纤结构,在光纤的纤芯与包层之间增加低折射率层,构成了改进的新型光纤。该光纤可容纳高阶轨道角动量(OAM)模场,通过归一化截止频率的计算得到光纤可支持9种模式,最高可容纳拓扑荷数为3的OAM模式。计算得到简并模式LP11与LP21的有效折射率差均可达到2.1×10
-4,简并模式LP31之间有效折射率差可达到10
-3,能够有效地使矢量模式简并分离,对越高阶的模式简并分离效果越好。最后分析了此光纤结构低折射率层的分布对于光纤可容纳涡旋光束模式数目的影响。
光纤光学 涡旋光束 矢量模式 有效折射率 激光与光电子学进展
2019, 56(2): 020601
