与传统的有源雷达系统相比,无源雷达系统利用外部环境中存在的大量射频发射信号,具有许多优势。这些优势包括通过使用第三方传输作为目标照明源,节省采购和运营成本,从而降低功率要求和隐蔽性。此类系统可用于军事监视以及民用应用,例如空域监视和地面监测。通常,此类系统使用通信、无线电或电视广播服务产生的射频发射。每个发射器在覆盖范围、功率水平和波形方面都有自己的特点。继使用电视传输进行前向散射雷达研究之后,BAE 系统先进技术中心设计并建造了一个用于无源传感器研究的演示系统。演示系统在多倍频程带宽上运行,可以配置为利用广播和通信系统的模拟和数字传输。这最大限度地提高了灵活性,并允许通过利用基于特定几何形状、覆盖范围、波形和目标特征的最佳雷达回波进行监视和跟踪。特别是,使用不同几何形状在不同波段进行多次观测将允许轨迹融合,从而实现比单波段系统更稳健、更准确的轨迹。本文概述了在演示器开发过程中解决的系统和设计问题,包括模拟模型、目标特征和与不同类型传输相关的权衡。显示了实验工作的结果,说明了演示系统对机会目标的运行情况。
无源雷达系统利用外部环境中存在的大量射频发射信号,与传统的有源雷达系统相比具有许多优势。这些优势包括,通过使用这些第三方传输作为目标照明源,可以节省采购和运营成本,从而降低功率要求和隐蔽性。此类系统可用于军事监视以及民用应用,例如空域监视和地面监视。通常,此类系统使用通信、无线电或电视广播服务产生的射频发射。每个发射器在覆盖范围、功率水平和波形方面都有自己的特点。继使用电视传输进行前向散射雷达研究之后,BAE 系统先进技术中心设计并建造了一个用于无源传感器研究的演示系统。演示系统在多倍频程带宽上运行,可以配置为利用来自广播和通信系统的模拟和数字传输。这最大限度地提高了灵活性,并允许通过利用基于特定几何形状、覆盖范围、波形和目标特征的最佳雷达回波来进行监视和跟踪。具体而言,使用不同几何形状在不同波段进行多次观测将允许轨迹融合,从而实现比单波段系统更稳健、更准确的轨迹。本文概述了在演示器开发过程中解决的系统和设计问题,包括模拟模型、目标特征和与不同类型传输相关的权衡。本文展示了实验工作的结果,说明了演示器系统对机会目标的运行情况。
描述 精心的声学设计和先进材料的使用,使 RCF Monitor 44T(黑色)和 Monitor 44/WT(白色)两分频扬声器系统具有出色的音乐保真度和语音清晰度。碳纤维振膜在高功率水平下仍保持极高的刚性,从而产生更线性的响应和更低的失真。锥体配有耐用的泡沫环绕,并经过防潮处理。高频部分具有恒定指向性喇叭,内置机械相位均衡器。喇叭由 Ferrofluid® 冷却的 0.5 英寸聚酯薄膜圆顶高音扬声器驱动。该系统在 4 kHz 处通过 12 dB/倍频程网络进行标称交叉,该网络使用明显低于传统电感值的低音扬声器串联。这种设计减少了与高电感值相关的声音延迟,并提供出色的低频瞬态响应。高通部分经过校正,可实现 CD 喇叭的最佳性能,并由基于低值/低质量灯丝电阻器的电路保护,该电路可平稳限制发送到高音扬声器驱动器的功率。所有组件都安装在由半发泡聚苯乙烯制成的通风外壳中,这种外壳非常坚固、轻便且耐候性好。螺纹金属插座模制在机柜中,以便使用专门设计的附件安装硬件快速、安全地部署 Monitor 44T,无论是作为单个单元还是阵列。
非线性光学 (NLO) 材料在光电/光子学、光通信、光学成像、光学/THz 频率转换和光信号处理等各个领域的发展中发挥着重要作用。近十年来,人们研究了几种新型二阶和三阶 NLO 材料,以发现适合各种应用要求的合适且可定制的特性 [1-5]。本期特刊旨在重点介绍先进 NLO 材料的最新发展。本期特刊以 Zhang 等人的一篇文章开篇。[6] 该文章描述了使用飞秒 (fs) 掺铒光纤激光器在光纤中产生超连续谱 (SCG)。作者声称他们的系统高效、紧凑且价格低廉。他们可以在他们的混合高度非线性光纤中实现 20 dB 带宽(覆盖 1,020 – 2,230 nm 的范围)内跨度约为一个倍频程的 SCG。 Ahmed 等人[7]研究了四种结构不受约束的绿色荧光蛋白 (GFP) 发色团的飞秒 (800 nm, 70 fs) 三阶 NLO 特性。他们通过实验和理论计算观察到分子中具有强的二阶超极化率 (γ ~ 10 − 33 esu)。他们还报告了这些发色团的良好光限幅行为。它们还发现了在成像和非线性频率转换方面即将得到应用。Wu 等人[8]研究了在溶液中生长的一系列 98% 氘代 DKDP 晶体的非线性吸收。使用 Z 扫描技术以皮秒 Nd:YAG 激光脉冲产生的四次谐波波长 (266 nm) 获得了这些 98% 氘代 DKDP 晶体的非线性吸收系数 (β ~10 − 1 cm/GW)。 Hwang 等人 [9] 研究了可能的偏振变化,并利用全息图结果中的值分析了最佳偏振匹配状态。此外,他们还利用这些结果作为研究,以提高全息图的效率
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。