摘要:将五种不同尺寸(170、190、210、230和250 nm)的聚(苯乙烯甲基丙烯酸酯 - 丙烯酸丙烯酸)光子晶体(PCS)(PCS)应用于三种普通织物,即多酰胺,聚酯和棉花。使用扫描电子显微镜和两种UV/VIS反射分光光度计技术(集成球体和散射测量法)分析了PC涂层的织物,以评估PC的自组装以及获得的光谱和颜色特性。结果表明,织物的表面粗糙度对PC产生的颜色产生了重大影响。聚酰胺涂层的织物是唯一具有虹彩效果的样品,比聚酯和棉样品产生更加生动和鲜艳的色彩。观察到,随着入射光角的增加,随着新反射峰的形成,反射峰的高营养偏移发生。此外,用照明剂的光源在聚酰胺样品上进行了颜色行为模拟。照明剂A模拟显示出比用D50照明的模拟颜色更绿色和黄色的结构色。使用散射法对聚酯和棉花样品进行分析以检查虹彩是否在眼检查后看不见,然后证明存在于这些样品中。这项工作可以更好地理解结构颜色及其虹彩如何受到纺织底物形态和纤维类型的影响。
摘要:多功能玻璃因其出色的机械、光学、热学和化学性能组合而在许多成熟和新兴行业中很常见,例如微电子、光伏、光学元件和生物医学设备。通过纳米/微图案化进行表面功能化可以进一步增强玻璃的表面特性,将其适用性扩展到新的领域。尽管激光结构化方法已成功应用于许多吸收材料,但透明材料在可见激光辐射下的可加工性尚未得到深入研究,尤其是对于生产小于 10 µ m 的结构。在这里,基于干涉的光学装置用于通过可见光谱中 ps 脉冲激光辐射的非线性吸收直接对钠石灰基板进行图案化。制作的线状和点状图案具有 2.3 至 9.0 µ m 之间的空间周期和高达 0.29 的纵横比。此外,在这些微结构中可以看到特征尺寸约为 300 nm 的激光诱导周期性表面结构 (LIPSS)。纹理化表面显示出显著改变的特性。也就是说,经过处理的表面具有增强的亲水行为,在某些情况下甚至达到超亲水状态。此外,微图案充当浮雕衍射光栅,将入射光分成衍射模式。优化了工艺参数,以产生具有超亲水特性和衍射效率超过 30% 的高质量纹理。
EAGLE-1 任务旨在开发欧洲首个自主的端到端太空量子密钥分发 (QKD) 系统。该任务由欧洲航天局 (ESA) 和 SES 牵头,并与多个欧洲国家航天局和私人合作伙伴合作。最先进的 QKD 系统将包括 EAGLE-1 低地球轨道 (LEO) 卫星上的有效载荷、光学地面站、量子操作网络和密钥管理系统。EAGLE-1 项目代表了下一代量子通信基础设施的重要一步,它提供了宝贵的技术成果和任务数据,并为 EuroQCI 计划的发展做出了贡献。德国航空航天中心 (DLR) 的通信和导航研究所 (IKN) 是 EAGLE-1 任务的重要合作伙伴,参与了太空和地面部分元件的研究和开发。这里我们报告了 QKD 发射器(QKD 有效载荷的重要组成部分)的开发,以及光学地面站 Oberpfaffenhofen (OGS-OP) 的定制,以进行 EAGLE-1 的 IOT 阶段。对于空间部分,DLR-IKN 负责 QKD 发射器的设计,包括软件和固件的开发。该发射器生成量子态,用于实现基于光信号的 QKD 协议,该协议将传输到地面。对于地面部分,OGS-OP 将作为 EAGLE-1 的在轨测试地面站。凭借对一系列量子通信卫星的专业知识以及新实现,OGS-OP 将首次验证有效载荷、光链路和 QKD 系统的性能。我们介绍了 OGS-OP 为该任务所做的主要开发,其中包括实施升级的自适应光学系统以校正大气畸变并优化入射光与单模光纤的耦合。
可以使用调幅激光在 MEMS 麦克风的输出端生成虚假但相干的声学信号。虽然这种漏洞会对信任这些麦克风的网络物理系统的安全性产生影响,但这种影响的物理解释仍然是个谜。如果不了解导致这种信号注入的物理现象,就很难设计出有效可靠的防御措施。在这项工作中,我们展示了热弹弯曲、热扩散和光电流产生机制在多大程度上被用于将信号注入 MEMS 麦克风。我们为每种机制都提供了模型,开发了一种程序来经验性地确定它们的相对贡献,并强调了对八种商用 MEMS 麦克风的影响。我们通过使用几种激光波长和一个真空室的精确设置来隔离每种机制来实现这一点。结果表明,麦克风上的注入信号取决于入射光的波长,其中长波长(例如 904 nm 红外激光)利用 ASIC 上的光电效应,而短波长(例如 450 nm 蓝色激光)利用振膜和周围空气上的光声效应。根据这一理解,我们为未来的抗激光麦克风设计提出了建议,包括改进球顶应用、减少 MEMS 结构内的材料不对称性,以及添加简单的光或温度传感器以进行注入检测。基于根本的因果关系,我们还指出了具有与 MEMS 麦克风相似特性的其他传感器中可能存在的漏洞,例如传统麦克风、超声波传感器和惯性传感器。
与电磁(EM)波相互作用时,具有亚波长度的结构表现出异常的行为,可以用于多种新型应用。特别是,当金属表面异常之间的相互作用与入射光之间的相互作用导致表面浓缩的evaneScent波波激发称为表面等离子体(SPS)时,就会产生这种行为。1,2 SP是集体表面电荷振荡,该振荡在金属界面上传播,并具有超出衍射极限的字段实现。3–6手性结构是那些通过任何类型的旋转都无法与镜像叠加的那些结构。7,8这些结构表现出光学活性,即当左圆极化(LCP)或右圆极化(RCP)光的光发射时,具有不同的光学响应。与自由空间的光模式相反,等离子波对2D手性敏感。9–11表现出与偏光光相互作用的手性纳米结构在提高光谱特性的敏感性方面起着至关重要的作用。12,13可以通过代表RCP和LCP状态与波长之间的传递或吸收差的圆形二色性(CD)来表达光学活性。可以在天然手性材料(包括糖溶液和石英晶体)中找到光活性。14,15最近,已经表明,手性超材料在控制和操纵光的极化状态方面具有非凡的能力。例如,平面性手性结构的2D阵列,例如γ形金属纳米粒子,前后后背对称性
在纳米尺度(1 纳米至 100 纳米 (10-9 米))上对结构、电子和系统进行操控被称为纳米技术 [ 1, 2]。金属纳米粒子,尤其是金纳米粒子 (AuNP),因其与入射光的奇妙相互作用而备受关注 [ 3]。在所有金属纳米粒子中,金纳米粒子因具有电、磁、生物传感、等离子体、光子、催化和生物医学特性,在近几十年来引起了最多的关注 [ 4 ]。金纳米粒子对生物医学应用做出了重大贡献,如免疫色谱病原体识别、药物输送、生物标记、光热疗法和癌症光诊断 [ 5 ]。AuNP 在尺寸、形状、溶解度、稳定性和功能方面的可控合成一直是人们研究的课题。合成 AuNPs 的方法通常可分为三类:化学方法、物理方法和生物方法 [6]。化学方法、物理方法和生物方法。合成 AuNPs 的另一种环保方法是通过称为“绿色合成”的生物技术。为了最大限度地减少传统 AuNPs 合成过程中产生的有害化学物质和有毒副产物,生物合成至关重要。目前,不同的 AuNPs 是使用绿色材料生产的,如植物、真菌、藻类、酶和生物聚合物 [7-9]。由于生物合成产生的 AuNPs 高度稳定且特征明确,因此在生物医学应用中使用它们通常更安全,因为这些化合物来自天然材料 [10]。已经采用了几种经济、环保且实用的技术来从微生物 [11]、植物提取物 [12] 中生产纳米颗粒。这些植物提取物在将金转化为纳米颗粒时充当封端剂和还原剂
1. 词汇表和缩略语 遥感和地理信息系统领域积累了大量技术词汇、短语和首字母缩略词。本报告开头列出了这些词汇、短语和首字母缩略词,以供参考并帮助理解后面的讨论。 吸收:从辐射光谱中去除能量。 反照率:从表面反射的入射光的百分比。相当于反射率。 反太阳点:从观察者角度看,正对太阳的位置;潜在的阴影位置。球面上与太阳成 180 度角的点。 方位:倾斜表面所面对的方位角。 姿态:观景台(如飞机)的方位。 方位角:水平方向角,0 度 = 北,90 度 = 东,等等。 后向散射:辐射大致朝光源的反向偏转。 波段:与特定波长范围有关。 波段组合:用于可视化或计算的一组波段。波段比例:用一个影像波段划分另一个波段,以减少阴影效应并增强差异。 BGR:蓝绿红;显示色带的顺序;与 RGB 顺序相反。 黑体:完全吸收辐射的物体。 注:在热平衡下,黑体的吸收和辐射速率相同;当保持热平衡时,辐射刚好等于吸收。这个假想的物体由足够数量的分子组成,这些分子发射和吸收电磁波谱所有部分的电磁辐射,以便所有入射辐射都被完全吸收,并且在所有波段和所有方向上都能实现最大可能的辐射。 CAD:计算机辅助设计;一组点、线、多边形、形状、文本,通常没有矢量的严格拓扑规则。 校准:将数值调整为标准参考。
碳量子点 (CD) 是小于 10 纳米的碳纳米粒子,具有吸引人的光致发光特性、良好的水溶性、高稳定性和生物相容性。该名称源于其最重要的特性:荧光,这使它们可以与量子点(荧光半导体纳米粒子)同化。它们与这些的不同之处在于它们主要由碳组成,碳是一种通常无毒的元素,预计这将为它们在生物领域的应用带来显著优势。因此,CD 这个名字反映了发射与入射光不同波长的光的组成和特性。自从 Xu 等人发现它们以来,CD 一直被广泛地用作光的来源。 2004 年,1 圆二色球被应用于不同的基础研究环境和非常技术性的应用,从分子通讯 2-5 到治疗诊断 6,以及用于检测特定分析物 7、8,特别是金属离子。 9-11 此外,正如 Sun 等人所证明的,通过表面钝化,圆二色球荧光产量大大增加。 12 虽然圆二色球荧光的化学-物理机制尚未完全了解,13 但文献中发现,荧光可以通过多种因素进行调节:粒度(量子效应)、表面基团、表面缺陷、具有不同程度 π 共轭的荧光团和位于团簇的 sp 2 碳和基质的 sp 3 碳之间的电子空穴。 14 − 16 最近的研究表明,光学特性会因所用的合成方法、钝化、掺杂和 CD 的尺寸而有很大差异。17 − 22 这表明荧光可能取决于纳米粒子的表面,特别是可能导致某些波长吸收的“表面缺陷”。23 因此,表面的功能化
摘要。非线视线(NLOS)成像已成为一种突出的技术,用于从经历多种弥漫性反射的图像中重建遮盖的对象。这种成像方法由于其广泛的潜在应用而引起了各种领域的关注,包括遥感,救援操作和智能驾驶。然而,准确地对入射光方向进行建模,该方向携带能量并由检测器捕获,并在随机扩散反射方向中捕获,这构成了巨大的挑战。这一挑战阻碍了NLOS成像的精确前进和逆物理模型的获取,这对于实现高质量重建至关重要。在这项研究中,我们提出了一个使用随机角度跟踪的NLOS成像系统的点扩散函数(PSF)模型。此外,我们引入了一种重构方法,称为物理受限的反向网络(PCIN),该方法通过利用PSF约束和卷积神经网络的优化来建立准确的PSF模型和逆物理模型。PCIN方法在正向PSF模型的约束下随机初始化参数,从而消除了传统深入学习方法需要的广泛训练数据集的需求。通过交替的迭代和梯度下降算法,我们迭代优化了PSF模型和神经网络参数中的分散反射角。结果表明,PCIN不需要大量实际的地面数据组来实现有效的数据利用。此外,实验发现证实了所提出的方法可以高精度有效地恢复隐藏的对象特征。
1.词汇和缩写 遥感和地理信息系统领域积累了大量技术词汇和短语以及首字母缩略词。这些列在本报告的开头,以供参考并帮助理解后面的讨论。吸收:从辐射光谱中去除能量。反照率:从表面反射的入射光的百分比。相当于反射率。反太阳点:从观察者的角度来看,与太阳正对的位置;潜在的阴影位置。球面上与太阳成 180 度的点。方位角:倾斜表面朝向的方位角。姿态:观景台(例如飞机)的方向。方位角:水平方向角,0 度 = 北,90 度 = 东,等等。反向散射:辐射大致朝源方向的反向偏转。波段:与特定波长范围有关。波段组合:用于可视化或计算的一组波段。波段比率:将一个图像波段除以另一个图像波段,以减少阴影效果并增强差异。BGR:蓝-绿-红;显示色带的顺序;与 RGB 顺序相反。黑体:不反射辐射的全吸收体。注意:在热平衡中,黑体的吸收和辐射速率相同;当保持热平衡时,辐射将刚好等于吸收。这个假设的物体由足够数量的分子组成,这些分子发射和吸收电磁波谱所有部分的电磁辐射,因此所有入射辐射都被完全吸收,并且在所有波长带和所有方向上,都能实现最大可能的发射。CAD:计算机辅助设计;一组点、线、多边形、形状、文本,通常没有矢量的严格拓扑规则。校准:将数值调整为标准参考。