a。如果波长1.0a 0的X射线散射形成碳块,则计算后方电子的康普顿偏移和动能。在90 0时向入射光束看待散射的辐射。b。假设来自1000瓦灯的所有能量均匀辐射;计算辐射电场强度和磁场的平均值,距灯距离为2 m。c。牛顿的环通常以波长6000 a 0的反射光观察到。第10个暗环的直径为0.50厘米。找到镜头的曲率半径和膜的厚度。d。单个宽度为0.5 cm的单个缝隙的衍射模式可通过40 cm的焦距的镜头发现。计算第一个黑暗与下一个明亮的边缘与轴的距离。给定波长4890a 0。e。当波长1400nm的光传播时,计算核心直径40μm和1.50的核心直径40μm和1.50的V-数字。还计算纤维可以支持传播的模式数量。
•生物分子和生物分子系统中的量子作用,包括光合作用,酶学,DNA,视力,磁,磁,细胞生物学,细胞生物学,脑科学,嗅觉,嗅觉,离子通道,弱磁性效应和旋转依赖性化学反应,呼射诱导的旋转选择性,以命名一些。•活性氧信号传导的量子生物学。•生物启发的光子量子技术。•生物医学科学的量子传感技术。•生物系统中的连贯性和破坏性。•连贯性多维光谱。•单光子在生物学和生物探测器中的应用。•量子生物学的传感和成像技术。•量子生物学的理论物理学和计算化学。•量子生物学对生物医学和健康科学的影响。•生物电子学。•生物仪器仪器,传感器和护理设备。•操纵细胞行为的光遗传学和其他光学方法。•光学显微镜,光谱,断层扫描和生物成像。•微流体设备。•生物材料和组织反应中光传播的数学建模。•生物素化学应用的数据处理方法,机器学习和人工智能。•与理解和解释光学测量有关的计算方法。
使用不同靶到基片距离的化学计量氮化硅靶,通过射频磁控溅射在单面 P 型抛光掺硼硅晶片基片上沉积氮化硅薄膜。改变靶到基片的间距(非常规参数)以优化表面粗糙度和晶粒尺寸。这种优化提供了均匀、密集的氮化硅薄膜的正态分布,没有表面裂纹。采用原子力显微镜探索氮化硅薄膜的精确表面粗糙度参数。所有样品的表面粗糙度和晶粒分析都表现出直接关系,并与靶到基片的间距呈反比关系。通过以下参数分析了 Si3N4 的表面形貌:平均粗糙度、均方根粗糙度、最大峰谷高度、十点平均粗糙度、线的偏度和峰度。氮化硅薄膜的表面粗糙度在基于氮化硅波导的生物传感器制造中具有重要意义。 (2022 年 8 月 4 日收到;2023 年 4 月 3 日接受) 关键词:原子力显微镜、射频磁控溅射、氮化硅、靶材到基板间距、薄膜 1. 简介 氮化硅具有卓越的光学、化学和机械性能,是微电子学中用作电介质和钝化层 [1] 以及微机电系统 (MEMS) 中结构材料最广泛的材料 [2, 3]。氮化硅薄膜由于其在可见光和近红外 (NIR) 区域的高折射率和透明度,在光电子应用中也发挥着至关重要的作用 [4, 5]。氮化硅薄膜在光电子领域的主要应用是基于光波导的生物传感器作为平面光波导 [6-8]。平面光波导是一种三层结构,其中通常称为芯的高折射率薄膜夹在两个低折射率膜(称为下包层和上包层)之间。平面波导内部的光传播基于全内反射原理。据报道,光波导中芯体表面的粗糙度是造成波导边界处光传播损耗的原因 [10, 11]。这是由于界面处的反射和折射现象而不是全内反射造成的。芯体的粗糙表面可以将光散射到不同方向。芯体和包层之间的折射率差 ∆n 越大,光在芯体中的限制就越大。因此,由于氮化硅的折射率约为 2,而二氧化硅的折射率约为 1,因此二氧化硅/氮化硅/二氧化硅的特定结构是平面光波导的合适候选材料。46 作为上下包层,折射率差 ∆n ~ 0.5[9]。Si 3 N 4 薄膜通过低压化学气相沉积、热蒸发、等离子体增强化学气相沉积和磁控溅射系统制备[12-16]。然而,磁控溅射技术由于无毒气体、低温沉积、易于调节沉积速率和沉积系统简单而比 PECVD 技术具有相当大的优势[17]。薄膜的常规参数
逆设计着重于识别光子结构以优化光子设备的性能。常规的基于标量的逆设计方法不足以设计各向异性材料(例如Lithi-Um Niobate(LN))的光子设备。据我们所知,这项工作首次提出了Aniso-Tropic材料的反设计方法,以优化基于各向异性的光子学设备的结构。具体而言,伴随方法中包括各向异性材料的定向性特性,该方法在此类材料中提供了更精确的光传播预测。所提出的方法用于设计X-CUT薄膜锂锂(TFLN)平台中的超紧凑型波长分裂多路复用器。通过通过基于经典标量的逆设计将我们方法的设备性能进行基准测试,我们证明了该方法正确解决了X-CUT TFLN平台中材料各向异性的批评问题。这种提出的方法填补了基于各向同性材料的光子设备的反向设计的空白,该空格在TFLN平台和其他基于各向异性的光子积分平台中找到了突出的应用。
摘要 — 为了突破电气链路的带宽和延迟限制,高性能计算集成的下一个突破最终将通过光子技术和片上光网络 (ONoC) 实现。这项工作介绍了 ONoC 的整体架构,并报告了在 200 mm Leti 平台上 SOI 晶圆上的 Si 光子中介层的详细集成和制造。已成功实现了在 1310 nm 波长下工作的有源光子电路、12 µm 直径 100 µm 高度的硅通孔 (TSV) 中间工艺、带有 µ 柱的四层金属后端线路 (BEOL) 和加热器上方带有热腔的背面重分布层。横截面的形态表征评估了工艺发展和集成结果。在有源光子末端和 TSV / BEOL 工艺之后,在肋和深肋结构上测量的光传播损耗以及在单偏振光栅耦合器 (SPGC) 结构上的插入损耗均未显示偏差。 TSV 中间电阻经评估低于 22 mΩ,成品率大于 95%。最后,讨论了功能性 ONoC 系统所需的所有单个工艺块,尤其是环形调制器,以及它们成功优化的协同集成。
在近几十年内,可编程光子学领域已经显着提高,这是对复杂应用的不断增长的驱动,例如光量子计算和光子神经网络。但是,随着这些应用的复杂性的增加,对新型设计的需求越来越多,可以增强电路传输并实现进一步的微型化。光子波导阵列(WAS)在集成光子学中占有独特的位置,因为它们实现了“始终”哈密顿量,并且在自由空间光学方面没有直接的类似物。他们在各个领域找到了应用,包括光传播研究,量子步行和拓扑光子学。尽管具有多功能性,但缺乏可重构性限制了其实用性,并在很长一段时间内阻碍了进一步的进步。最近,可编程的波导阵列(PWA)已成为克服静态WAS的局限性的有前途的解决方案,并且已证明基于PWA的架构已被证明是通用的。这种观点提出了基于PWA的光子电路的愿景,作为一个新的跨学科领域。我们回顾了PWA的发展历史,并概述了它们在模拟,沟通,传感以及经典和量子信息处理等领域的潜力。这项技术有望随着可编程光子学,纳米制作和量子控制的进步而变得越来越可行。
通过大气传播的光传播沿传播路径的反射指数(称为光湍流)影响。在大气表面层中,这些波动主要是由于温度和湿度变化的湍流混合。为了提高对光学湍流的理解和预测,提出了塞文河上方大气表面层的表征。气象数据是从传感器阵列中收集的,其中包括位于马里兰州Annapolis的滨水区准备盆地(38.98n,76.46W)的两个声音动态计和一个红外气体分析仪(IRGASON)(IRGASON)。这些仪器的位置位于水线上最多8米的距离上,以分析边界层的预测。阵列安排以优化仪器灯芯上的气流。使用风速,温度,压力和其他参数等特征,可以使用几种不同的方法来计算温度,湿度和折射率的结构参数。这些结构参数是估计激光传播的湍流效应的主要手段。可以从领域数据,诸如hu虫山谷(HV5/7)等湍流漏洞的评估或可以验证恒定的浮标层缩放(Monin-Obukhov)。本文介绍了有关设置,校准,传感器套件的安装以及收集数据的早期发现的工作。
1纳米科学学院,UMR CNRS 7588,法国索邦大学2 EsycomUniversité(UMR 9007),Univ Gustave Eiffel,CNR,F-77454,F-77454 Marne-la-valléecedex 2,France 3 Universite,Frive Infferity thr Fircation:complate cropplation intrance:conflance:conflass in University cropcess:形态蝴蝶的蓝翼尺度的正交轴,而以前的大多数研究都模拟了比例结构,仅考虑一个或两个光子晶体尺寸。此外,这些尺度的先前的光学研究集中在翼反射的光上,而我们研究沿着薄片的光传播,该方向与光子晶体结构的第三维相对应。使用有限元方法获得的仿真结果与测量和/或文献进行了比较。这些计算是针对不同尺度模型和方向执行的,表明非反过来的光(基本上是红色和红外)的很大一部分由层层引导到尺度的底部,在那里可以更容易地吸收它,并且热量更快地转移到了血液中。这种新现象可能有助于昆虫的热平衡,并进一步说明了鳞翅目翅膀的多功能性。
摘要 — 量子通信系统以分布式量子计算、分布式量子传感和多种加密协议的形式支持独特的应用。这些通信系统的主要推动因素是能够以高速率和保真度传输未知量子态的高效基础设施。这一壮举需要一种新的通信系统设计方法,该方法可以有效利用可用的物理层资源,同时尊重量子信息的局限性和原理。尽管经典世界和量子世界之间存在根本差异,但仍存在通用通信概念,这些概念可能在量子通信系统中也很有用。在本综述中,重点介绍了物理层量子通信的独特方面,试图找出经典通信和量子通信之间的共同点和差异。更具体地说,我们首先概述了量子信道和在不同光传播介质上的用例,阐明了串扰和干扰的概念。随后,我们调查了量子源、探测器、信道和调制技术。更重要的是,我们讨论和分析了空间复用技术,例如相干控制、复用、分集和 MIMO。最后,我们确定了两种通信技术之间的协同作用以及对下一代量子通信系统发展至关重要的重大开放挑战。
通过人工图案化的各向异性材料(例如介电交代面)的光传播,可以使用高度跨父,薄的和平坦的光学元素来精确控制光场的空间 - 矢量性能。液晶细胞是这种设备的常见实现。光损失通常被认为是偏振依赖性的,因此经常在对这些系统进行建模时经常看到。在这项工作中,我们将带有图案性双重双重和二色性的电液晶元质体引入,通过将二甲状腺染料分子掺入液 - 晶体混合物中来实现。这些染料分子与液晶,有效的耦合双发性和二色性效应对齐。使用非单身琼斯矩阵描述了这些跨度的行为,并通过极化测量验证。在形成形成形成极化光栅的depitices的情况下,我们还表征了衍射效率,这是二分法和双发性参数的函数,可以通过在整个细胞上施加电场来共同调谐。这项研究不仅引入了一类新的光学成分,而且还加深了我们通过各向异性材料对光传播的理解,在这些材料中,二色性可以自然地来自散装材料的特性,或者来自其接口处的反射和传播定律。