电话:+88031-714952,手机:+8801713109853,电子邮件:mamatin@cuet.ac.bd 个人信息:全名:Mahmud Abdul Matin Bhuiyan 博士 国籍:孟加拉国 出生日期:1970 年 10 月 13 日 婚姻状况:已婚 现住址:孟加拉国吉大港工程技术大学(CUET)电气与计算机工程学院电气与电子工程系教授。 教育博士专业:电气工程(太阳能)学院:马来西亚国立大学(UKM),马来西亚。完成日期:2011 年 6 月 论文标题:带 BSF 的高性能 CdTe 太阳能电池 工程硕士专业:电气工程(光纤)学院:马来西亚理工大学(UTM),马来西亚。完成日期:2004 年 1 月 硕士论文题目:基于聚合物的 2×2 光开关和耦合器的设计和仿真。 工学学士 专业:电气与电子工程 (EEE) 学院:孟加拉国吉大港工程技术大学 (CUET) 完成日期:1996 年 4 月 SSC 和 HSC 学院:孟加拉国锡尔赫特军校 完成日期:1986 年 SCC 和 1988 年 HSC
在基于液晶弹性体 (LCE) 的刺激响应材料的潜在应用中,开发不受束缚的软致动器是最具吸引力的应用之一。[1–4] 例如,在软体机器人中[5–8] 以及在微流体和仿生设备中,[9,10] 含有光活性分子的光响应性 LCE 聚合物已得到广泛应用。[11,12] 与温度和湿度等其他刺激相比,光作为不受束缚的刺激物的好处是时空控制、可调性和直接应用。[13–15] 因此,开发基于可聚合 LCE 材料的光驱动致动器的努力已成为一个成熟的研究课题,为将光转化为机械运动奠定了宝贵的基础。 [16,17] 偶氮苯衍生物是目前 LCE 执行器中最突出的光开关,因为它们易于加入,并且能够实现快速、可逆响应的远程控制驱动。[18,19] 然而,通常需要液晶 (LC) 材料的光聚合才能获得可逆的形状变化。[20,21] 这种光诱导交联过程非常耗时,而且高效固化具有挑战性,而偶氮苯部分的不良异构化则进一步阻碍了这一过程。[22]
摘要 — 量子计算受益于量子态的集体特征,例如叠加和纠缠,可以有效解决传统系统难以解决的问题。可扩展量子信息处理器架构 (SAQIP) 是一种有前途的技术,它基于离子阱,实现了一种由大量全定制构建块(旨在实现所谓的基本逻辑单元 (ELU))组成的混合体,这些构建块通过可重构光开关网络连接。与每个架构一样,需要相应的设计方法才能将给定的量子功能正确映射到相应的设备上。然而,由于相应的复杂性经常使过去的架构无法实现这项任务的精确解决方案,大多数现有的映射方法都依赖于启发式方法,因此无法提供精确/最佳结果。然而,考虑到 SAQIP 架构,可以避免这个问题。事实上,由于这种架构的构建块,任何要映射的电路都必须划分为 ELU。由于这些通常规模适中,因此可以得到精确/最优解。在本文中,我们概述了一种可以生成此类最优结果的精确映射方法。为此,我们在混合整数线性规划 (MILP) 中提出了相应的公式,可以应对(较小但仍然不平凡的)复杂性。
由于Dennard缩放1的崩溃,电子电路的时钟速度已经停滞了近二十年,这是近二十年的,这表明,通过缩小晶体管的大小,它们可以更快地操作,同时保持相同的功耗。光学计算可以克服这一障碍2,但是缺乏具有相当强大的非线性相互作用的材料,才能意识到全光开关已经排除了可扩展体系结构的制造。最近,强烈的光结合互动状态中的微腔启用了全光晶体管3,当与嵌入式有机材料一起使用时,即使在室温下也可以在室温下以次秒切换时间4的时间运行,直至单光子级5。然而,垂直腔几何形状可阻止使用片上耦合晶体管的复合电路。在这里,通过利用硅光子技术,我们在微米大小的,完全集成的高指数对比度的微腔中的环境条件下在环境条件下显示了激子 - 孔子凝结。通过耦合两个谐振器并利用种子偏振子凝结,我们证明了超快的全光晶体管作用和串联性。我们的实验发现为可扩展的,紧凑的全光积分逻辑电路开辟了道路,这些逻辑电路可以比电器快速处理两个数量级的光学信号。
以 Ge 2 Sb 2 Te 5 (GST-225) 为代表的硫族化物相变材料 (PCM) 是一类在经历非晶态-结晶态相变时电子和光学特性会发生剧烈变化的材料。这一独特属性支撑了它们在非易失性电子数据存储(例如英特尔的 Optane TM 存储器)中的商业应用。受这一成功的启发,光子学自然而然地代表了 PCM 可以产生影响的下一个领域。事实上,过去几年来,基于 PCM 的光子学研究探索迅速扩展,其应用范围广泛,涵盖光开关、1-8 光子存储器、9 光学计算、10-14 有源超材料/超表面、15-25 反射显示、26,27 和热伪装。28,29 然而,这些光学设备的实现提出了独特的挑战和要求,通常与电子存储器的挑战和要求截然不同。因此,阐明这些材料在光子应用方面的一些常见困惑是有益的,这也是本文的重点。最后,我们还将就关键技术挑战提供我们的观点,这些挑战决定了光学 PCM 产生实际影响并在内存领域模仿其成功范例的未来道路。
与经典相关(即非量化)。所有这些应用都需要高速开关,这可以通过光学信号的相位调制来实现。现有技术提供低损坏或高带宽解决方案,但并非同时提供。例如,纤维集成的电流调节器在商业上成熟,并且可以在纳秒时间尺度上提供相位调制。nev-这些设备的插入损失增加了一个实际的开销:减轻这些损失需要增加输入功率,中间放大器和废热管理[6]。此外,提高开关速度的功能可能导致现有基于半导体的电信设备的过时,从而推动了对全光开关技术的研究[7]。因此,在一系列应用领域中,需要更有效的光学调制技术。光子量子计算代表了我们对这项工作的实践动机。此平台出于多种原因吸引人,包括所有或多个组件的室温操作,高时钟率,高连通性,对流浪场不敏感和模块化结构。,但仍然是一个关键的技术挑战:以高速和极低的损失进行切换和动态重新旋转光子的要求。这是用于光子量化计算过程的各种过程中的重要阶段,例如实现:循环记忆[8,9],同步[10]或单光子源的多重[11,12,13]和图形状态生成[14]。放大量子量子相干性,因此无法使用
1量子传感是指使用量子力学来构建极其精确的传感器。这是评估具有最接近的运营潜力的量子技术的应用。2量子通信利用量子物理定律来保护数据。量子通信技术的主要近任期应用利用了一种称为量子键分布(QKD)的方法,在该方法中,在网络上以常规位(0s或1s)的形式发送加密的数据,而解密信息的密钥则使用量子状态进行编码和传输,并使用量子状态进行编码和传输。长期应用程序包括联网量子计算机和传感器。3量子计算使用量子力学原理来更快地对数据执行操作,并且具有比常规计算更有效的处理能力。在常规计算中,位只能存在于两个物理状态之一中:0或1表示必须顺序执行计算,而在量子计算中可以同时执行两个状态的“超定位”(0和1),这意味着可以同时执行多个计算。将其视为轻开关。在常规计算中,灯光关闭或打开。使用量子计算,可以在调光器上考虑光开关。此外,Qubits可以彼此“纠缠”,这意味着一个量子的状态也会影响另一个量子的状态,即使它们相距甚远。这允许创建量子电路,这些电路可以执行复杂的计算,而常规计算是不可能的。
敏感传感器、全光开关和可重构分插滤波器[5-7]。前期工作中,利用微环谐振器(MRR)的对称谐振特性,已经制作出许多带宽可调的器件[8-12]。例如,一种是基于单个微环谐振器的滤波器,其谐振器的耦合系数由微机电系统调整。然而,要实现 MEMS 可调谐性,需要施加近 40 V 的高驱动电压 [5]。另一种也是基于单个微环谐振器的滤波器 [13]。其谐振器的耦合系数由热光移相器调整。这种滤波器的缺点是带宽变化范围有限,带外抑制性能较差。还有一种结合了 MZI 和环形谐振器的滤波器,环形谐振器嵌入 MZI 臂中,其带宽调谐受到带内纹波和插入损耗的限制 [14]。在本文中,我们展示了一种基于环形谐振器和具有 Fano 谐振的 MZI 的带宽可调光学滤波器。它由两个单个 MRR 和一个由两个 1 9 2 多模干涉 (MMI) 构成的 MZI 结构组成。两个单个 MRR 的耦合系数均由热光移相器调谐。在这种新设计中,由两个 TiN 加热器控制的两个 MRR 可用于产生额外的相位以打破正常 MRR 的对称洛伦兹形状。通过两个不对称洛伦兹形状的叠加可以观察到 Fano 谐振,并且 3 dB 通带明显增宽。利用硅的热光(TO)特性,带宽范围从0.46到3.09nm,比以前的器件更宽。输出端口的消光比大于25dB,自由光谱范围(FSR)为9.2nm,适合光电集成电路中的传输。众所周知,通过端口3dB,带宽是一个重要的
调节膜电位的工具 光遗传学最常见的用途之一是改变可兴奋细胞的膜电位。在神经元中,膜去极化会导致瞬态电信号(脉冲)的激活,这是神经元通讯的基础。相反,膜超极化会导致这些信号的抑制。控制操作这些电流的“开关”使神经科学家能够研究神经元在功能上如何相互关联以及神经元回路如何控制行为。通过外源表达改变神经元膜电位的光激活蛋白,光可以用作开关。一种方法是使用化学修饰的所谓“笼状配体”,这些配体在光刺激下变得活跃并与通过基因引入特定神经元的外源性受体结合。配体也可以通过充当光开关的光敏化合物与受体本身相连。在这两种情况下,都必须将光敏的可溶性或束缚配体注入细胞或组织,使它们对光敏感。或者,可以使用编码光敏蛋白(如视蛋白)的天然基因。这些光敏跨膜蛋白与发色团视网膜共价结合,视网膜吸收光后发生异构化(例如,从反式变为顺式构型),从而激活蛋白质。值得注意的是,视网膜化合物在大多数脊椎动物细胞中含量充足,因此无需注入外源分子。第一个利用视蛋白进行哺乳动物神经元光学控制的遗传编码系统是通过外源表达果蝇的三基因系统建立的。表达这些蛋白质的神经元对光的反应是数秒内的去极化和尖峰波。最近发现,微生物中的视蛋白(将光敏域与同一蛋白质中的离子通道或泵相结合)也可以调节神经元信号,通过在单个易于表达的蛋白质中提供更快的控制,彻底改变了该方法。这些神经元开关中的第一个使用了通道视紫红质-2 (ChR2)。当在神经元中表达并暴露于蓝光时,这种非选择性阳离子通道会立即使神经元去极化
1.简介 本报告涉及微机电系统(MEMS)这一新兴领域。MEMS 是一种工艺技术,用于创建结合了机械和电气元件的微型集成设备或系统。它们采用集成电路 (IC) 批处理技术制造,尺寸范围从几微米到几毫米。这些设备(或系统)能够在微观尺度上进行感应、控制和驱动,并在宏观尺度上产生影响。MEMS 的跨学科性质利用了来自广泛而多样的技术领域的设计、工程和制造专业知识,包括集成电路制造技术、机械工程、材料科学、电气工程、化学和化学工程,以及流体工程、光学、仪器仪表和封装。MEMS 的复杂性还体现在包含 MEMS 设备的广泛市场和应用范围内。MEMS 可应用于汽车、医疗、电子、通信和国防等各个领域。当前的 MEMS 设备包括安全气囊传感器的加速度计、喷墨打印机头、计算机磁盘驱动器读/写头、投影显示芯片、血压传感器、光开关、微型阀、生物传感器以及许多其他以高商业量生产和出货的产品。MEMS 被认为是 21 世纪最有前途的技术之一,它有可能通过将硅基微电子技术与微加工技术相结合,彻底改变工业和消费产品。它的技术和基于微系统的设备有可能极大地影响我们所有人的生活和生活方式。如果说半导体微加工是第一次微制造革命,那么 MEMS 就是第二次革命。本报告介绍了 MEMS 领域,分为四个主要部分。第一部分向读者介绍了 MEMS、其定义、历史、当前和潜在应用,以及 MEMS 市场现状和小型化问题。第二部分介绍了 MEMS 的基本制造方法,包括光刻、体微加工、表面微加工和高纵横比微加工;还介绍了 MEMS 设备的组装、系统集成和封装。最后一部分阐述了 MEMS 行业在实现 MEMS 商业化和成功方面面临的挑战。2.第三部分回顾了 MEMS 传感器和执行器的范围、可以用 MEMS 设备感知或作用的现象,以及基本感知和执行机制的简要说明。微机电系统 (MEMS)