期刊基本信息
创刊：
1984年 • 双月刊
名称：
量子电子学报
英文：
Chinese Journal of Quantum Electronics
主管单位：
中国科学院
主办单位：
中国光学学会基础光学专业委员会
主编：
龚知本
ISSN：
1007-5461
刊号：
CN 34-1163/TN
电话：
0551-5591564
邮箱：
地址：
合肥市1125邮政信箱
邮编：
230031
定价：
80元/期
量子电子学报 第28卷 第6期
光正交频分复用技术是一种将电域正交频分复用与光纤通信技术相结合的新型光通信技术，具有高频谱利用率、有效抵抗光纤链路中的色度色散、 偏振模色散和非线性效应等优点，在大容量、长距离光纤通信系统和光接入网中有着广阔的应用前景。介绍了光正交频分复用(O-OFDM)系统的工作原理、 结构及其关键技术的国内外研究现状，讨论了O-OFDM应用有待深入研究的技术和问题，展望了O-OFDM技术的发展趋势和应用前景。
光通信 光正交频分复用 调制/解调 峰-均功率比 optical communication optical orthogonal frequency division multiplexing modulation and demodulation peak-average power ratio 经络和神经系统关系密切,一直以来研究者甚多,从不同层面对这一领域的研究成果进行了总结、 评价和展望,并提出了利用光学方法进行经络与神经系统相关性研究的新方法。
医用光学 经络光学 经络研究 神经系统 medical optics meridian optics meridian research nervous system 类似CCD这样记录二维信息的传感器在诸多研究领域都有重要的应用。CCD的位数是涉及信号质量、 价格和数据传输速度等方面的一个重要指标。CCD光圈也是影响信号质量的一个重要因素。 采用数值模拟的方法,从信号的标准差和功率谱的角度讨论了CCD的采样位数和光圈调整对信号保真的影响, 并给出了CCD的最佳工作状态图。结果表明,4位和6位CCD采样信号失真较大,而8位CCD,只有操作得当, 才可以和12位CCD一样不失真地反映出真实的信号信息。根据模拟结果得出CCD的最佳工作状态图, 为CCD的采集提供了很好的理论指导,有一定现实意义。
激光技术 采样位数 光圈 标准差 功率谱 laser techniques CCD CCD sampling digit diaphragm standard deviation power spectrum 基于具有non-Markovian特性的关于量子系统约化密度矩阵的精确系统动力学方程, 分别根据方程所具有的非封闭、 不等时、积分微分方程的特性,通过Born逼近和Markov逼近得到关于量子系统约化密度矩阵的封闭、 等时和微分的Markovian主方程;逐一分析了Markovian主方程的Lindblad形式、具有方便检验正定性的GKS表达形式、 针对单量子位系统的Bloch球表达形式和无需明确的环境信息也能对开放系统进行描述的Kraus表达形式;分析 并比较了能去除系统动力学方程non-Markovian特性的4种Markov逼近方法以及其他四种特定情形下常见的Markovian主方程; 对于不适用于Markov逼近的情形,分析了能满足开放量子系统动力学对于系统状态要求的post-Markovian主方程; 当热浴与量子系统发生能量交换,且热浴与量子系统组成的封闭系统能量守恒时,给出了热浴状态不恒定时 开放量子系统的动力学方程,并通过Markov逼近得到Markovian主方程。
量子光学 开放量子系统 Markov逼近 Markovian主方程 non-Markovian主方程 quantum optics open quantum system Markov approximation Markovian master equation non-Markovian master equation 近年来,变系数非线性发展方程受到越来越多的关注。2008年王明亮等提出了一种新的方法,即 (G′/G)展开法。将(G′/G)展开法首次尝试应用到变系数非线性发展方程中,并以广义变系数Burgers方程为例, 成功得到了在系数满足一定条件时新的精确解;又尝试将该展开法进行新的扩展,再一次对广义 变系数Burgers方程求解,又成功得到了一些新解。实践证明,该展开法不仅易于求解常系数非线性发展方程, 而且对变系数非线性发展方程仍很高效、简洁、实用,并且具有广泛的应用前景。
非线性发展方程 精确解 (G′/G)展开法 广义变系数Burgers方程 nonlinear evolution equations exact solution (G′/G)-expansion method generalized Burgers equation with variable coeffic 480 nm激光的稳频对于实现铷原子从基态双光子相干激发到里德堡态必不可少。基于梯形构型下的电磁诱导透明现象，一种新的480 nm激光器稳频技术采用偏振谱稳频的 780 nm激光作为探测光而480 nm激光则作为耦合光，在外加偏置磁场作用下产生的双光子双色原子气体激光锁频(DAVLL)谱，将该谱信号通过比例-积分-微分电路后 反馈回480 nm激光器即可实现稳频。在频率锁定后，480 nm激光器和780 nm激光器长时间稳频的总线宽为1 MHz左右。
激光技术 激光稳频 双光子双色原子气体激光锁频 里德堡态跃迁 laser techniques laser frequency stabilization two-photon dichroic atomic vapor laser lock Rydberg transition 提出基于Cluster态量子对话,这使得合法双方可以直接交换4位秘密信息。和3粒子W态相比较,此协议有以下优点: 经过两步安全检查后,通过单光子发射和两位经典信息的帮助,可以相互传输4比特秘密信息。还可以克服拦截 重发攻击、纠缠测量攻击和最优化非相干攻击。
量子通信 Cluster态 幺正变换 测量基 最优化非相干攻击 quantum communication cluster state unitary transformations measuring basis optimal cmincoherent attack 描述了一个利用GHZ态对任意单粒子直积态进行信息分裂的方案。研究了任意单粒子直积态，在几个接收者之间相互合作的情况下， 这个初始态才能被恢复，每个信息的接收者都有同等的权限去获得发送者的信息，他们获得原始信息的概率是一样的，获得a粒子信息的概率为 2|βb|2，获得b粒子信息的概率为2|βa|2。
量子信息 量子信息分裂 GHZ态 幺正操作 quantum information quantum information splitting GHZ-state unitary operation 利用全量子理论,研究了真空场与耦合全同V型三能级原子相互作用过程中场熵的演化特性。 讨论了系统初始状态、原子间偶极相互作用和Kerr介质的三阶非线性系数对场熵演化特性的影响。 数值计算结果表明:初始时刻原子基态和激发态处于合适的叠加态时,场熵呈现出周期性振荡, 其振荡频率和幅度与原子间的耦合常数、Kerr介质的三阶非线性系数有很大关系。由此可见, 场熵敏感于系统初始时刻原子的状态。
量子光学 熵 耦合V型三能级原子 Kerr介质 quantum optics entropy coupled V-type three-level atoms Kerr-like medium 采用非旋波近似,讨论了热库中二态量子系统在外加驱动场作用下的退相干性。 利用系统的演化酉算符, 计算出了二态量子系统的约化密度矩阵非对角矩阵元。结果表明:二态量子系统的量子相干性与其初始状态、 热库和外加驱动场的频率、二态量子系统与热库和驱动场的耦合强度等因素有关。确定了外加驱动场与退相干 性之间的关系,并得到了外加驱动场的时间演化满足特定条件时,可保持系统的相干性。
量子光学 退相干 非旋波近似 二态量子系统 外加驱动场 quantum optics decoherence without rotating wave approximation two-state quantum systems external controllable driving field 在研究杜芬系统广义混沌同步的基础上，提出基于此广义混沌同步的数字保密通信的方案，将二进制信息调制为FSK信号，再由FSK信号驱动非自治混沌系统 发出混沌信号，当系统处于广义混沌同步时，接收端便可恢复出二进制信息。从仿真结果看，此方案有效。
混沌 保密通信方案 广义同步 非自治混沌系统 chaos secure communication scheme generalized synchronization non-autonomous chaotic 采用无损检测实验方案,用808 nm光波分别沿人体手臂小肠经脉线与旁开非经脉方向传播, 测量皮肤表面漫射光辐出度,探究手太阳小肠经光传输特性,分析了不同时刻漫射光的衰减情况。 结果表明,808 nm光波沿小肠经脉方向和非经络方向传输时,光强度的衰减遵循指数衰减规律, 但衰减程度存在明显的差异,这种差异性具有医学统计意义(P<0.05)。不同时刻漫射光的衰减情况也不一样, 在12:00时的小肠经上漫射光衰减明显快于其它时刻, 与小肠经上气血运行时间相符。研究结果对于经络气血运行和人体经络的客观存在性有一定的参考价值。
医用光学 光传输特性 组织光学 手太阳小肠经 漫射光 medical optics optical transmission characteristics tissue optics small intestine meridian diffuse light 硫化氢气体浓度的连续监测是脱硫装置中必不可少的部分。提出了一种基于 激光吸收光谱技术的天然 气脱硫H2 S测量系统设计方案,为满足现场高灵敏检测的要求,研制了紧凑型多次反射Herriot气体吸收池模块 放置在脱硫塔现场,采用单模光纤传输激光和光电探测器信号直接远距离传输至控制室处理的方式,使得系统 具有本质安全的特征。系统在胜利油田某集气站脱硫塔进行了现场检测,结果表明,检测下限为300 ppb,运行稳定可靠, 满足天然气脱硫H2 S检测的需要。
光谱学 硫化氢检测 激光吸收光谱 Herriot吸收池 天然气脱硫 spectroscopy hydrogen sulfide monitoring laser absorption spectroscopy Herriot cell natural gas desulfurization 基于CO2 在4.26 μm处的特征吸收,采用抽取式密闭小型怀特池以及热电传感器, 设计了一种微型CO2 气体检测系统,并进行了实际测量,反演了CO2 浓度,相关性达到0.99973, 最低检测CO2 浓度为1 ppm。此系统结构简单,运行稳定,避免了光学轮盘调制方式的复杂结构, 减小了开放式结构对探测器带来的不稳定影响。
光谱学 热电效应 微型系统 CO2 检测 spectroscopy thermoelectric effect micro system carbon dioxide detection 高数值孔径(NA)光刻中,需要控制衬底反射率以减小薄膜干涉对光刻性能的影响。 采用薄膜光学方法研究了高NA光刻中底层抗反膜(BARC)对衬底反射率的控制。 针对硅基底对单层和双层BARC进行优化以探索满足高NA光刻要求的BARC材料光学参数容限。 结果表明,当NA超过0.8时,单层BARC无法控制衬底反射率而有必要采用双层BARC。 横电(TE)比横磁(TM)偏振光的衬底反射率更难以控制。NA越大,单层BARC折射系数的优化值越大。 双层BARC中的顶层膜应采用低吸收率材料而底层膜应采用高吸收率材料。本研究可为高NA光刻中的BARC材料 研制及衬底反射率控制提供理论依据。
薄膜光学 衬底反射率 底层抗反膜优化 高数值孔径光刻 thin film optics substrate reflectivity bottom antireflection coating optimization hyper-numerical-aperture lithography 利用光电流谱法研究了300 K到60 K温度范围内的p-i-n结构4H-SiC紫外 光电探测器的暗电流及相对光谱响应特性。 研究发现随着温度的降低,探测器的暗电流和相对光谱响应都逐渐减小;而且,反向偏压越高,暗电流减小的速率越大。 在零偏压下,随着温度的降低,器件的相对光谱响应的峰值波长先向短波方向移动,后向长波方向移动,在60 K时移 至282 nm附近;同时观察到探测器的相对光谱响应范围略有缩小。此外,我们对器件p、i、n各层产生的光电流随温 度变化的机理进行讨论,提出了通过减少i层缺陷和适当减小n层掺杂浓度的方式来提高器件的相对光谱响应。
光电子学 p-i-n紫外光电探测器 温度特性 光电特性 optoelectronics 4H-SiC 4H-SiC p-i-n UV photodetector temperature dependence photoelectric properties 应用ATLAS模拟软件,设计了吸收层与倍增层分离的(SAM)4H-SiC 雪崩光电探测器(APD)结构。 分析了不同外延层厚度和掺杂浓度对器件光谱响应的影响,对倍增层参数进行优化模拟,得出倍增层的最 优化厚度为0.26 μm,掺杂浓度为 9.0×1017 cm-3。模拟分析了该APD的反向IV特性、光增益、不同偏压下的光 谱响应和探测率等,结果显示该APD在较低的击穿电压－66.4 V下可获得较高的倍增因子105; 在0 V偏压下峰值响 应波长(250 nm)处的响应度为0.11A/W, 相应的量子效率为58%;临近击穿电压时,紫外可见比仍可达 1.5×103; 其归一化探测率最大可达 1.5×1016 cmHz1/2W-1。结果显示该APD具有较好的紫外探测性能。
光电子学 光谱响应 探测率 optoelectronics 4H-SiC 4H-SiC APD avalanche photodiode responsivity detectivity 采用Huybrenchts线性组合算符和Lee-Low-Pines(LLP)变换方法,研究了磁场和库仑场 对抛物量子线中强耦合极化子 激发态性质的影响,推导出了抛物量子线中强耦合束缚磁极化子的第一内部激发态能量、激发能量和振动频率。 数值计算结果表明:抛物量子线中强耦合束缚磁极化子的第一内部激发态能量和激发能量及振动频率均随约束强度、 回旋频率的增加而增大;第一内部激发态能量随库仑束缚势的增加而减少,激发能量和振动频率随库仑束缚势的增加而增强。
光电子学 量子线 线性组合算符 束缚磁极化子 激发态 optoelectronics quantum wire linear-combination operator bound magnetopolaron excited state 基于二维光子晶体中多模干涉效应(MMI)设计了一种新型的三波长波分解复用器，模拟结果表明，该结构能有效地分离1310 nm/1500 nm/1550 nm三个波段的波长。 当改变该波分解复用器的相关结构参数时，该结构能拓展至其他波段。除此之外，该结构也能单独作为两波长波分解复用器对1310 nm/1550 nm实现分离。 该波分解复用结构对三个波长的透射率均在91%以上。与此同时，借助于平面波展开法及时域有限差分法，对光波在该结构的传播效率及传播行为进行了 计算及模拟。
光通信 光子晶体 波分解复用器 多模干涉效应 平面波展开法 时域有限差分法 optical communication photonic crystal wavelength division demultiplexer multi-mode inter-0.8cmference effect plane wave expansion method finite-difference time-domain method