摘要。卫星 NO 2 数据在空气质量研究中的应用日益表明,需要进行具有更高空间和时间分辨率的观测。NO 2 昼夜循环研究、全球郊区观测和排放点源识别是一些重要应用的例子,而这些应用无法在现有仪器提供的分辨率下实现。提高空间分辨率的一种方法是减少检索所需的光谱信息,从而允许使用传统 2-D 探测器的两个维度来记录空间信息。在这项工作中,我们研究了使用 10 个离散波长和成熟的差分光学吸收光谱 (DOAS) 技术来检索 NO 2 斜柱密度 (SCD)。为了测试这个概念,我们使用了来自世界各地不同地区的单个 OMI 和 TROPOMI 1B 级扫描带,这些扫描带既包含清洁区域,也包含严重污染区域。为了离散化数据,我们模拟了一组以 NO 2 吸收截面的各个关键波长为中心的高斯光学滤波器。我们使用 DOAS 算法的简单实现对离散数据进行 SCD 检索,并将结果与相应的 2 级 SCD 产品(即 OMI 的 QA4ECV 和 TROPOMI 业务产品)进行比较。对于 OMI,我们离散波长检索的总体结果与 2 级数据非常吻合(平均差异 < 5 %)。对于 TROPOMI,一致性很好(平均差异 < 11 %),由于其信噪比更高,不确定性较低。这些差异主要可以通过检索图像的差异来解释
b'在室温下,已证实 GaN 半导体中 1.5 \xce\xbc m 电信波长的稀土激光作用。我们已报道了在上述带隙激发下,通过金属有机化学气相沉积制备的 Er 掺杂 GaN 外延层产生的受激发射。使用可变条纹技术,已通过发射强度阈值行为作为泵浦强度、激发长度和光谱线宽变窄的函数的特征特征,证实了受激发射的观察。使用可变条纹设置,在 GaN:Er 外延层中已获得高达 75 cm 1 的光增益。GaN 半导体的近红外激光为光电器件的扩展功能和集成能力开辟了新的可能性。'
鉴于其无与伦比的集成和可扩展潜力,硅很可能成为大规模量子技术的关键平台。由杂质 [ 1 ] 或量子点 [ 2 , 3 ] 形成的单个电子编码人造原子已成为硅基集成量子电路的有前途的解决方案。然而,在如此流行的半导体中,尚未分离出具有远距离信息交换所需的光学接口的单个量子比特 [ 4 ]。这里,我们展示了在植入碳原子的商用绝缘体上硅晶片中单个光学活性点缺陷的隔离。这些人造原子在电信波长下表现出明亮的线性偏振单光子发射,适合在光纤中长距离传播。我们的结果表明,尽管硅的带隙很小(≃ 1.1 eV)先验不利于此类观察 [5],但硅可以容纳在单尺度上可光学隔离的点缺陷,就像宽带隙半导体一样 [6]。这项工作为硅基量子技术开辟了无数前景,从集成量子光子学到量子通信 [7] 和计量。借助微电子行业的巨大成功,硅无疑是部署大规模量子技术的有前途的平台。与单个掺杂剂 [1] 或栅极定义的量子点 [2,3] 相关的硅基电量子比特已经被用于展示可扩展集成量子电路的基本构造块。除了需要在稀释冰箱中操作之外,这些物质量子比特仍然不能远程交换长距离量子信息,因为它们不与光接口。另一方面,电信波长的光子量子比特可以通过概率非线性光学过程在硅内部产生[8]。即使它们适合长距离传播,这些光子也不会与物质量子系统耦合,从而限制了量子比特的实现。
图 2. 未知二聚体的成像。记录未知二聚体 (a) 的衍射图 (b) 的强度分布。经训练的神经网络 (c) 通过衍射图检索二聚体的尺寸 A、B 和 C。图板 (eg) 展示了二聚体检索到的尺寸 A (e)、B (f) 和 C (g) 与真实尺寸的比较。真实尺寸 (红色方块) 在扫描电子显微镜中测量一组 N=14 次测量。对 500 个不同的训练网络评估检索到的尺寸,从而得出检索值的分布。蓝色和灰色圆圈对应该分布的第 1 和第 3 四分位数,而橙色圆圈对应中位数。该系列中的二聚体是“看不见的”:它们的大小是随机的,并且未在网络训练过程中使用。检索到的尺寸与地面真实值(SEM 测量的真实值)的分散性表征了显微镜的分辨能力,对于所有二聚体尺寸,该分辨能力均优于 λ/20。
远程监测痕量大气气体(标签)的浓度(包括许多有害混合物)仍然是一个紧迫的问题。IR区域,尤其是2.5-14 µm范围,对于大气发声非常有前途,因为该范围包括几乎所有大气气体的强吸收线。此外,IR范围包括六个透明窗口。为了覆盖近红外和中期范围,通常使用非线性晶体的光学参数振荡器(OPO)的辐射[1-3]。在这项工作中,我们考虑了一个激光系统(在Solar Laser System Company设计),该系统是设计差异吸收激光龙的一部分;它提供了3–4 µM光谱范围内的纳秒辐射脉冲的可调节产生。根据激光的规格,估计了在此光谱范围内HCl和HBR沿对流层路径的可能性。提出了搜索信息波长的结果以及在上述气体的差分吸收声音中计算激光雷达回声信号的结果。
美国商务部,Ronald H. Brown,部长 技术管理局,Mary L. Good,技术部副部长 国家标准与技术研究所,Arati Prabhakar,主任