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接近统一的表面增强拉曼β因子...
慕尼黑，80539 德国慕尼黑 * 通讯作者：r.oulton@imperial.ac.uk 分子振动对光的拉曼散射提供了一种通过分子内部键和对称性进行“指纹识别”的强大技术。由于拉曼散射很弱 1 ，因此非常需要增强、引导和利用它的方法，例如通过使用光学腔 2 、波导 3–6 和表面增强拉曼散射 (SERS) 7–9 。虽然 SERS 通过将光局限于金属纳米结构中极小的“热点”内而提供了显著的增强 6,15,22,2，但这些微小的相互作用体积仅对少数分子敏感，产生难以检测到的微弱信号 10 。在这里，我们展示了将 4-氨基硫酚 (4-ATP) 分子与等离子体间隙波导结合后的 SERS 引导至单一模式，效率 > 𝟗𝟗%。尽管牺牲了一个限制维度，但我们发现由于波导的更大传感体积和非共振模式，在宽光谱范围内 SERS 增强了 𝟏𝟎 𝟒。值得注意的是，波导-SERS (W-SERS) 足够明亮，可以对波导中的拉曼传输进行成像，从而揭示纳米聚焦 11–13 和珀塞尔效应 14 的作用。模拟激光物理学中的 𝛃 因子 15–17，观察到的接近 1 的拉曼 𝛃 因子为 SERS 技术带来了新的亮点，并指出了控制拉曼散射的替代途径。 W-SERS 引导拉曼散射的能力与基于集成光子学 7-9 的拉曼传感器有关，可应用于气体和生物传感以及医疗保健。拉曼光谱尽管效率低下，但由于利用了可见光波长下激光和探测器技术的成熟度，已成为一种强大的技术。已经开发出各种依赖于受激拉曼散射 1 或表面增强拉曼散射 (SERS) 18-20 的增强技术。受激拉曼过程是一系列强大方法的基础，但依赖于高强度和短脉冲光激发，这通常会损坏样品。同时，SERS 21 已成为一个庞大的研究领域，探索能够将拉曼增强许多数量级的金属纳米结构，例如粗糙的金属表面 22、纳米颗粒 10,23,24、纳米间隙 25,26、波导 9,27 和金属尖端 18,28,29。尽管对单个分子敏感，SERS 仍有几个局限性。首先，最强的 SERS 需要非常小的“热点”，其中增强是活跃的，但只有少数分子可能会经历它。其次，共振增强限制了拉曼带宽。最后，从局部场中出现的 SERS 会发生衍射，使有效检测变得困难 10 。在本信中，我们使用等离子体波导探索波导增强拉曼散射 3–6 ，结合 SERS 7–9 ，如图 1a 所示。它由一个等离子体间隙波导和放置在玻璃基板两端30-32的光学天线耦合器组成。间隙区域的拉曼散射通过两种机制增强：纳米聚焦效应11-13引起的局部激发强度增加，以及真空涨落增强引起的珀塞尔效应14。图1b中波导模式的有限差分时域（FDTD）模拟显示了光学限制强度。虽然波导在许多倍频程上提供非共振SERS，但这种增强在天线-波导耦合的有效带宽内持续存在。虽然这种方法牺牲了沿一个方向的限制，但强波导-SERS（W-SERS）能够对纳米结构上的拉曼传输进行成像，并观察纳米聚焦和珀塞尔效应。我们发现间隙模式中的SERS占主导地位，因为它驱动珀塞尔效应。因此，我们引入了自发拉曼β因子15–17，以量化SERS与该单一模式耦合的比例。我们发现W-SERS在宽光谱范围内产生接近1的拉曼β因子，增强了10 4。
具有优异光学和机械性能的柔性无源集成光子器件
摘要：柔性集成光子学是一项快速兴起的技术，在柔性光互连、共形多路复用传感、健康监测和生物技术领域有着广泛的应用前景。开发机械柔性集成光子学的一大挑战是集成光子电路中性能优越的功能组件。在这项工作中，基于多中性轴机械设计和单片集成技术，设计和制造了这种电路的几个基本柔性无源器件。波导的传播损耗计算为 4.2 dB/cm。此外，我们展示了用于 1.55 µ m 的微环谐振器、波导交叉、多模干涉仪 (MMI) 和马赫-曾德尔干涉仪 (MZI)，它们都表现出优异的光学和机械性能。这些结果代表着向进一步探索完整的柔性光子集成电路迈出了重要一步。
具有优异光学和机械性能的柔性无源集成光子器件
摘要：柔性集成光子学是一项快速兴起的技术，在柔性光互连、共形多路复用传感、健康监测和生物技术领域有着广泛的应用前景。开发机械柔性集成光子学的一大挑战是集成光子电路中性能优越的功能组件。在这项工作中，基于多中性轴机械设计和单片集成技术，设计和制造了这种电路的几个基本柔性无源器件。波导的传播损耗计算为 4.2 dB/cm。此外，我们展示了用于 1.55 µ m 的微环谐振器、波导交叉、多模干涉仪 (MMI) 和马赫-曾德尔干涉仪 (MZI)，它们都表现出优异的光学和机械性能。这些结果代表着向进一步探索完整的柔性光子集成电路迈出了重要一步。
可编程的硅光子芯片（在IMEC的...
第一个提出的网格架构是用于纯病房的网格，其中光在一组输入波导端口和一组脱离波导端口之间向一个方向流动。正确尺寸后，此类网格可以生成输入中光的任何可能的线性组合。如果输入端口处的光波的振幅和相位代表复数的向量，则电路本身将实现矩阵 - 向量乘法（MVM），其结果由光学输出波的振幅和相表示。这种近乎实用的算术是开发程序Mable光子学的主要驱动因素之一，因为MVM操作位于许多神经网络和机器学习算法的核心。相同的网格体系结构也证明对量子信息处理非常有价值，当与单个光子一起使用时，它们的组件充当潜在的量子逻辑门。
使用时间反转波形将微波确定性加载到人造原子上
摘要：将量子信息确定性地加载到量子节点上是迈向量子网络的重要一步。本文，我们证明具有最佳时间波形的相干态微波光子可以有效地加载到半无限一维 (1D) 传输线波导中的单个超导人造原子上。使用具有指数上升波形的弱相干态（脉冲中包含的光子数 (N) ≪ 1），其时间常数与人造原子的退相干时间相匹配，我们证明从 1D 半自由空间到人造原子的加载效率为 94.2% ± 0.7%。高加载效率归因于时间反转对称性：入射波和时间反转的发射波之间的重叠高达 97.1% ± 0.4%。我们的研究结果为实现基于波导量子电动力学的量子网络开辟了有希望的应用。关键词：量子网络，光子加载，波导量子电动力学，超导人工原子Q
009-76 FY-24 NAVSEA 标准项目 FY-24 项目编号
NAVSEA 标准项目 FY-24 项目编号：009-76 日期：2022 年 10 月 25 日 类别：II 1.范围：1.1 标题：波导和刚性同轴铺设；完成 2.参考：2.1 SE000-01-IMB-010，海军安装和维护手册 (NIMB)，第 IX 节，安装标准（来源 CD：N0002400003）3.要求：3.1 断开主管指定的最后一个机械接头处的每个干燥空气压力管线，并将临时氮气或干燥空气铺设控制/监控面板和相关设备连接到船舶的干燥空气面板。3.1.1 在停泊条件允许的情况下，确保临时氮气或干燥空气停泊控制/监控面板正常运行，以连续监控设备处所内的临时氮气或干燥空气。3.1.1.1 可选择使用船舶的干燥空气控制/监控面板，但仅限于停泊条件允许且已验证设备的干燥空气控制/监控面板正常运行，以连续监控设备处所内的临时干燥空气时。3.2 按照 2.1 中的 5-2.7 段完成每根波导和刚性同轴电缆的不间断氮气或干燥空气停泊。3.2.1 请勿将未调节的加压空气连接到设备子组件或部件。确保每个临时干燥空气压力源均已连接，以防止因过压导致设备损坏。不得向波导提供超过该设备规定的正常工作压力的压力。3.2.2 确保临时干燥空气符合 2.1 中第 5-1.14 和 5-1.15 段的要求以及以下要求： 3.2.2.1 露点：80 PSIG 时为零下 40 华氏度。
利用惠更斯源调节微波传输线系统中功率的流动方向
摘要 — 开发了一种基于惠更斯源的创新方法来调节微波传输线系统中功率流动的方向，并通过测量进行了验证。惠更斯源中电流和磁流之间的相位差可用于精细控制波传播幅度的比率，从而使功率沿传输线以相反的方向流动。通过矩形波导作为传输线系统的场分布以及惠更斯源驱动的传输线电路模型中的电压和电流，阐明了工作原理。分别用电流源和磁流源激励的传输线电路模型以及它们的平衡组合提供了一种精确的方法来定量展示惠更斯源功率流的可调谐性。在微波矩形波导中实施了概念验证实验以验证理论分析。测量结果与模拟值高度一致，表明所报告的方法可实现宽带操作和大动态方向功率比，这有利于设计多功能电磁设备和系统。
可视化连续梁透射电子显微镜中的站立光波
摘要：通过同源物检测对限制光场的相位分辨成像是纳米光学和光子学中计量学的基石，但是到目前为止，其在电子显微镜中的应用已受到限制。在这里，我们通过在连续梁透射电子显微镜中用飞秒光脉冲照明来报告波导结构中光模式的映射。多光子光发射会导致雷伦兹显微镜图像的远期充电模式。所得图像的对比与驻光波的强度分布有关，并在分析模型中进行了定量描述。该方法的鲁棒性以更宽的参数范围和更复杂的样品几何形状（包括微型和纳米结构）展示。我们讨论了对电子显微镜的基于光学显微镜的进一步应用，并与原位光学激发奠定了基础，为传播光场的相位分辨成像成像奠定了基础。关键字：超快传输电子显微镜，非线性光发射，洛伦兹显微镜，站立光波，波导模式，飞秒激光■简介