摘要 光学超表面是平面纳米结构器件,具有工业吸引力,部分原因是它们利用高通量微电子制造技术来实现。因此,开发能够平衡高效波前响应实现和器件可制造性的设计范例至关重要。我们引入了一种基于梯度的自由曲面超表面设计框架,其中纳米级元素明确限制为基本形状、几乎均匀的特征尺寸和极低的纵横比。尽管超表面几何特征看似均匀,但这些器件能够利用非局部近场光耦合实现超越传统设计方法的高效和极端波前散射。利用这种方法,我们设计了简单的高数值孔径器件,例如能够实现衍射极限聚焦的光束偏转器和大面积超透镜。我们预计这些概念可以促进超表面的设计和集成到单片光学系统中。
在通信,量子科学和激光物理学中扮演着重要角色,量子非线性光学器件是越来越重要的领域。本书提出了对领域量化的独立处理,并涵盖了诸如字段,相位空间表示的规范形式,以及线性和非线性媒体中电动动力学量化的包含问题。从经典非线性光学器件的摘要开始,然后详细解释了量子非线性光学系统及其应用,光学纤维中的量子和经典噪声源的计算技术,以及非线性光学在量子信息科学中的应用。通过章节结束练习和针对不同系统的申请的详细示例补充,这本书是研究生和非线性光学,凝结物理学,量子信息和原子物理学的研究生和研究人员的宝贵资源。假定量子力学和经典电动力学的坚实基础,但不需要对非线性光学的知识。
1. 项目概要 各种物理系统的研究正在朝着实现实用量子计算机的方向发展。在大多数系统中,一个主要挑战在于实用量子计算所需的高度复杂的量子处理器。另一方面,光学系统可以用紧凑的量子处理器进行实用量子计算。由于这种量子处理器已经得到证实,开发的主要重点是光量子比特的生成。作为光量子比特源,我们提出了量子任意波形发生器 (Q-AWG)。Q-AWG 是一种多功能量子光源,可以输出任意量子态的光和任意脉冲波形。由于其高度的通用性,Q-AWG 可以作为实用光量子计算机的核心光源,并有可能解决在实现实用量子计算机的道路上出现的各种挑战。Q-AWG 确实是一个“终极量子光源”,它的实现将大大加速光量子计算机的发展。
预计在下个世纪初,光学或激光通信系统将补充微波系统,用于卫星对卫星和航天器对卫星的通信。光学系统可以承载比微波多得多的流量,并满足增加通信带宽以满足商业和娱乐业需求的需求。该领域已经引起了大量研究和商业兴趣(目前主要由多媒体和互联网服务交付部门推动),并且迫切需要确定哪些是开发用于太空光通信的最佳光源选择。除了通信要求外,还有强有力的理由要求在太空中开发超稳定光频源和探测器,至少用于其他两个目的。目前,用于通信的微波辐射也用于其他目的,例如导航或跟踪,以及“空间科学”实验。随着通信从微波转换为光纤,切换到光纤可能非常方便,以实现这些功能和其他功能。
实现了对大气参数的依赖性。提出了新颖的简化指标来评估CBC的性能。几个光束pro纤维(超高斯,截短的高斯等)和gemetries在远端的最大强度方面进行了分析。提出了取决于油炸半径的PCBC效率的近似公式。将CBC建模的结果与湍流气氛中高斯束传播模型的结果进行了比较。分析了CBC性能对C N 2参数,范围和高程角的依赖性。可以得出结论,如果没有有效的自适应光学系统,CBC在中和远程传播中的应用是不切实际的。©2020中国军械学会。Elsevier B.V.的发布服务代表KEAI Communications Co. Ltd.这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。
当前,现代通信和导航系统中的紧急任务之一是提高各种设备之间时间尺度的同步精度[1-9]。这对于在进行地球表面,高层大气层,高速信息的传播和处理的调查过程中获得可靠的结果是必不可少的[7-17]。取决于时间尺度同步所需的准确性,系统中使用了不同的频率标准模型。解决此问题的最佳解决方案是使用量子频率标准(QFS)。在各种导航系统的量子频率标准中,最流行的是rubidium QF,因为与其他类型的QF相比,它们的尺寸较小,成本较低。这些关键优势允许使用由小型rubidium手表组成的rubidium标准,这些手表在移动通信的基站和通信卫星的船件上广泛使用[4,18-21]。这样的系统应该长时间自主工作。因此,用于其中的信息处理,用于各种光学系统[20-26]。
高尔夫球手在球杆上所做的功是决定杆头速度的主要因素,它由四个因素组成:手部路径长度、手部路径上的平均力、球杆角距离以及在此距离上施加的平均力矩。主要目的是评估这些因素在产生杆头速度方面的相对重要性。使用发射监视器和光学系统记录了 76 名高尔夫球手的发球。使用回归来确定四个因素中每个因素的相对重要性。平均力占杆头速度变化的最大比例(r = 0.96)。还发现手部路径长度(r = 0.45)和平均高尔夫球手施加的力矩(r = 0.45)是预测杆头速度的有效指标,而角距离则不是(r = 0.14)。这些发现将适用于试图提高杆头速度的教练和高尔夫球手。
1. 简介 量子计算、通信和传感正受到越来越多的关注,因为它们在许多重要任务中都有望实现比传统系统更出色的性能。存在许多不同的量子模态(捕获离子、中性原子、光子、超导和半导体量子比特);它们对光子功能的需求各不相同。在某些系统中,光子充当量子比特,而在其他系统中,光学器件充当量子比特的接口,可以直接准备、操纵或读出量子态,也可以间接作为更大系统的一部分(例如提供经典通信通道或参考激光振荡器)。在所有情况下,光子集成电路 (PIC) 都为实现光学功能提供了一种有吸引力的选择,因为它们体积小;能够创建大型和复杂的光学电路,从而有助于实现功能或量子比特数量的扩展;而且,与离散光学和光学系统相比,它们通常具有更优越的环境稳定性。
对手性光的兴趣日益增加,源于其沿繁殖方向的螺旋轨迹,从而促进了光与物质的不同极化状态之间的相互作用。尽管在手性光相关研究中取得了巨大成就,但手性脉冲的产生和控制却带来了持久的挑战,尤其是在Terahertz和紫外光谱范围内,由于缺乏合适的光学元素来有效的脉冲操纵。传统上,可以通过复杂的光学系统,外部磁场或超材料获得手性光,这需要复杂的光学配置。在这里,我们提出了一个多功能的可调性手性发射极,仅由两个平面Weyl Semimetals板组成,解决了两个光谱范围内的挑战。我们的结果为Terahertz和Ultra-Violet频率范围的紧凑型可调手性发射极平台开辟了道路。这一进步具有作为综合手性光子学的基石的潜力。
图 4。(A) 透射显微镜拍摄的黑白玻璃天鹅图像(比例尺:25 µ m)。(B) 透射显微镜拍摄的玻璃二元条、棋盘和圆环结构图像(比例尺:100 µ m)。(C) 和 (D) 黑色和黄色环形图案玻璃管和黑白玻璃管(比例尺:100 µ m)。(E) 带有集成黑色光圈的 3/4 双合和单合成像玻璃光学系统(比例尺:100 µ m)。(F) 集成增材制造玻璃物镜,包括管、支架、光阑和光圈(比例尺:100 µ m)。(G) (F) 中集成物镜的 SEM 图像。(H) 无光圈结构的全透明玻璃物镜的成像性能。(I) (F) 中所示的集成玻璃物镜的成像性能。(J) 图像中的红色和蓝色矩形标记用于对比度比较的区域。