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World File Search System低损耗
2023 年齿轮国际会议
从为什么到如何：现在是将可持续性从高管议程转移到现实世界的时候了 Dominik Leisinger，EMBA，合伙人兼欧洲产品卓越主管 (PERLab)，AT Kearney (International) AG，瑞士苏黎世 需要全球标准来定义产品规格中的二氧化碳足迹 Erik Claesson，理学硕士，汽车部门和集团业务智能总监，Ovako AB，瑞典霍福斯 翻新履带式车辆变速箱 Dr.-Ing. Burkhard Pinnekamp，中央技术主管，Sebastian Schießler，工程硕士，维修主管，车辆移动解决方案，RENK GmbH，德国奥格斯堡 航空旅行的增加和减少排放的挑战 Dr.-Ing. David Krüger，设计工程师，R&T 项目经理，传动系统，劳斯莱斯德国有限公司，布兰肯费尔德-马洛，德国 通过两种不同的应用提高低损耗齿轮的效率 Prof. iR Dr.-Ing. Dr. hc Bernd-Robert Höhn，TUM 名誉退休教授，Michael Geitner，理学硕士，研究员，机械零件研究所，齿轮研究中心 (FZG)，TUM 工程与设计学院，慕尼黑工业大学，加兴，德国
量子安全天空地一体化网络
摘要 在即将到来的 6G 时代，现有的地面网络已经发展成为天空地一体化网络 (SAGIN)，为应用和服务通信提供超高数据速率、无缝网络覆盖和无处不在的智能。然而，SAGIN 中的传统通信仍然面临数据机密性问题。幸运的是，SAGIN 上的量子密钥分发 (QKD) 概念能够为使用量子密码的 SAGIN 中的安全通信提供信息论安全性。因此，在本文中，我们提出了量子安全的 SAGIN (Q-SAGIN)，它可以使用量子力学实现经过验证的安全通信来保护空间、空中和地面节点之间的数据通道。此外，我们提出了一个通用的 QKD 服务提供框架，以在 Q-SAGIN 通信的不确定性和动态性下最大限度地降低 QKD 服务的成本。在该框架中，基于光纤的 QKD 服务部署在无源光网络中，具有低损耗和高稳定性的优势。此外，在实时数据传输阶段，提供覆盖范围广且灵活的基于卫星和无人机的 QKD 服务作为补充。最后，为了检验所提出的概念和框架的有效性，对元宇宙中的 Q-SAGIN 进行了案例研究，其中所提出的框架有效地解决了元宇宙应用中安全通信的不确定和动态因素。
量子安全天空地一体化网络
摘要 — 在即将到来的 6G 时代，现有的地面网络已经发展成为天空地一体化网络 (SAGIN)，为应用和服务通信提供超高数据速率、无缝网络覆盖和无处不在的智能。然而，SAGIN 中的传统通信仍然面临数据机密性问题。幸运的是，SAGIN 上的量子密钥分发 (QKD) 概念能够为使用量子密码的 SAGIN 中的安全通信提供信息论安全性。因此，在本文中，我们提出了量子安全的 SAGIN，它可以使用量子力学实现经过验证的安全通信来保护太空、空中和地面节点之间的数据通道。此外，我们提出了一个通用的 QKD 服务提供框架，以在量子安全 SAGIN 通信的不确定性和动态性下最大限度地降低 QKD 服务的成本。在该框架中，基于光纤的 QKD 服务部署在无源光网络中，具有低损耗和高稳定性的优点。此外，在实时数据传输阶段，提供覆盖范围广、灵活性强的卫星和无人机 QKD 服务作为补充。最后，为了检验所提出的概念和框架的有效性，对元宇宙中的量子安全 SAGIN 进行了案例研究，其中所提出的框架有效地解决了元宇宙应用中安全通信的不确定和动态因素。
弹性体的海军应用 - 聚合物物理学
弹性体在声学应用方面有着悠久的历史。这种用途包括阻止声音通过的解耦器、衰减声音反射的消声涂层和传输声波的声学窗。橡胶成为水下声学的首选材料有几个原因。其中最重要的一个是橡胶的声阻抗可以与海水的声阻抗相匹配。在边界上，如果两种介质的声阻抗相等，则不会反射声波。1 声阻抗类似于光学折射率，由材料的质量密度和材料内部声音速度的乘积给出。对于低损耗材料，后者的量与密度和模量（纵波的体积模量或剪切波的剪切模量）之比的平方根成正比。显然，通过聚合物选择和化合物配方，可以在很宽的范围内改变橡胶的声阻抗及其频率依赖性。大多数商业材料都是专有的，尽管声学特性数据汇编是可用的。2 对于填充橡胶，机械响应是强烈非线性的。3 然而，在低于约 10 -3 应变幅度时，动态模量变得不随应变而变化（需要更高的应变才能观察到佩恩效应）。4 由于声波通过橡胶传播引起的变形非常小（通常应变幅度≤10 -6），因此可以通过传统的小应变动态机械测量来表征声学特性。5
用于卫星通信系统的50GHz砷化镓电光调制器阵列的设计
本文介绍了用于空间数据链路应用的 GaAs 行波电光调制器阵列的设计注意事项。调制器设计的核心是低损耗折叠光学配置，可在设备的一端提供直接的直线射频 (RF) 接入，而所有光纤端口均位于另一端。此配置是多通道应用所需的密集单片调制器阵列的关键推动因素。它还可以实现更紧凑的封装、改进的光纤处理，并通过消除 RF 馈电装置中的方向变化来实现高调制带宽和低纹波。单个 Mach-Zehnder (MZ) 和单片双并行 (IQ) 调制器都已评估高达 70 GHz，带宽约为 50 GHz，低频开/关电压摆幅 (V π ) 为 4.6 V（电压长度乘积为 8.3 Vcm）。折叠式设备比传统的“直线式”调制器要紧凑得多，而适度的设备阵列（例如 × 4）可以容纳在与单个调制器尺寸相似的封装中。讨论了独立寻址 MZ 调制器单片阵列（每个都有自己的输入光纤）的设计考虑因素，并提出了实用配置。
用于氮化硅光子学的高效超材料工程光栅耦合器
摘要：氮化硅 (Si3N4) 是开发低损耗光子集成电路的理想候选材料。然而，标准光纤和 Si3N4 芯片之间的有效光耦合仍然是一项重大挑战。对于垂直光栅耦合器，较低的折射率对比度会导致较弱的光栅强度，从而导致较长的衍射结构，限制了耦合性能。随着混合光子平台的兴起，采用多层光栅排列已成为提高 Si3N4 耦合器性能的一种有前途的策略。在本文中，我们介绍了一种用于带有非晶硅 (α-Si) 覆盖层的 Si3N4 平台的高效表面光栅耦合器的设计。表面光栅完全形成在 α-Si 波导层中，利用亚波长光栅 (SWG) 设计的超材料，可通过单步图案化轻松实现。这不仅为控制光纤-芯片耦合提供了额外的自由度，而且还有助于移植到现有的代工厂制造工艺。使用严格的三维 (3D) 有限差分时域 (FDTD) 模拟，设计了一种超材料工程光栅耦合器，其耦合效率为 − 1.7 dB，工作波长为 1.31 µ m，1 dB 带宽为 31 nm。我们提出的设计为氮化硅集成平台提供了一种开发高效光纤芯片接口的新方法，可用于数据通信和量子光子学等广泛应用。
引用发布版本（APA）：Rodriguez-Cano，R.，Perini，S。和Lanagan，M。（2024）。材料在5G mm-Wave free
实施5G毫米波（MM-WAVE）无线网络需要重新设计RF前端组件（例如天线，过滤器和放大器），以便它们可以比前几代更高的频率操作[1]。这些设备通常是使用介电底物材料和金属导体制造的，需要在新的频带上表征这些设备。5G应用的介电常数和低损失的材料[2]是可取的。较低的介电构造可以通过基板更快地信号传播，从而允许更高的数据速率和较低的延迟。此外，低损耗切线有助于补偿MM波频率上本质上较高的衰减，从而确保通过设备可接受的传播损失[3]，[4]。然而，材料的介电特性表现出由固有的松弛机制引起的频率依赖性。这些原子尺度过程会导致跨电磁频谱的共振峰和分散效应。在固体材料中，分子偶极子的偶极弛豫倾向于在MHz频率中发生，而在THZ区域中发现了晶格离子的振动共振[5]，[6]。与5G设备相关的GHz范围中的介电行为位于中间区域，该区域可能分别受到MHz和THz频率的偶极和离子弛豫的尾巴的影响。因此，准确的宽带特征对于完全捕获这些基本物理过程引起的介电特性的频率变化至关重要。仅测量低频响应可能会提供材料适合5G应用的不完整图片。但是，已发表的研究有限
摘要书 - 深度科技工作室
全石英光纤被证实是适用于近红外、可见光和紫外光谱区域功率应用的光导。提高光纤对紫外线和伽马射线的抵抗力是发展现代能量学和激光技术的重要任务。这项研究检查了芯材料成分 [1、2、3]、预制棒生产技术 [4] 和氢后处理对全石英光纤对紫外线辐射的光学稳定性的影响。精心设计的光纤涂层由碳和聚酰亚胺层组成，允许在 250°C 时达到氢饱和，但在室温下表现出优异的气密性。对未饱和氢的光导的比较研究表明，羟基含量高和低的二氧化硅可能具有足够的初始紫外线透明度并能抵抗紫外线照射。更为重要的是，二氧化硅结构中存在缺陷，导致 200 - 400 nm 区域的吸收，以及 Si-H 和 Si-Cl 基团的存在，这些基团是吸收峰在 214nm 和 330 nm 处的缺陷的前体。反射层的沉积方法对光纤芯中缺陷和 Si-H 基团的发生率有显著影响。对诱导损耗最显著的影响是由光纤的氢处理引起的。本研究的结果为波长区域 200 nm 的紫外线稳定和低损耗全石英光纤生产提供了策略 -
R Billington - NPL 出版物
人们已经在石英和硅石等块状材料样品中观察和测量了自发拉曼散射和布里渊散射 [1, 2, 3]。散射波的强度在很大程度上取决于散射角和材料中的光功率密度。斯托克斯波的增长与散射增益系数、泵浦波强度和任何存在的斯托克斯波强度的乘积成正比。在块状介质中，斯托克斯波在远离生成点传播时会迅速分散。但是，对于几乎平行于光纤轴传播的波，单模光纤将支持低损耗传播。因此，相对于入射波向前或向后的散射辐射将在光纤内引导，并与泵浦波一起传播很长的距离。在这种情况下，斯托克斯波有可能继续与泵浦波有效地相互作用，并且下移的光功率会呈指数增长。对于给定长度的光纤，逐渐增加发射到一端的泵浦功率将导致斯托克斯功率通过自发散射逐渐增加。如果泵浦功率进一步增加，斯托克斯功率可能会呈指数增长。斯托克斯波作为泵浦功率的函数快速增加的输入泵浦功率称为受激散射阈值。
使用电信 C 波段中的量子点进行千兆赫时钟时间箱量子比特的隐形传态
隐形传态是量子力学的一个基本概念，其重要应用在于通过量子中继节点扩展量子通信信道的范围。为了与现实世界的技术（如通过光纤网络进行安全量子密钥分发）兼容，这样的中继节点理想情况下应以千兆赫时钟速率运行，并接受 1550 nm 左右低损耗电信频段中的时间箱编码量子比特。本文表明，InAs-InP 液滴外延量子点的亚泊松发射波长接近 1550 nm，非常适合实现该技术。为了以千兆赫时钟速率创建必要的按需光子发射，我们开发了一种灵活的脉冲光激发方案，并证明快速驱动条件与低多光子发射率兼容。我们进一步表明，即使在这些驱动条件下，从双激子级联获得的光子对也显示出接近 90% 的纠缠保真度，与连续波激发下获得的数值相当。使用非对称马赫-曾德尔干涉仪和我们的光子源，我们最终构建了一个时间箱量子比特量子中继，能够接收和发送时间箱编码的光子，并展示出 0.82 ± 0.01 的平均隐形传态保真度，超过经典极限十个标准差以上。