电子邮件:bedouin.sassiya@uni-ulm.de互联网流量的快速增长导致对高通量,低能光学互连的需求显着增加,尤其是在数据中心。氧化物构造的垂直腔表面发射激光器(VCSEL)由于其高带宽,电磁效率,可扩展性和可靠性而变得至关重要[1]。今天,100 GBIT/S PAM4 850 nm VCSEL可商购。为了进一步提高光学互连性能,使用VCSELS [2]使用短波长度多路复用(SWDM)。通过将850、880、910和940 nm的四个不同的波长取代,数据传输速率可以四倍。目标是每波长达到100 Gbit/s,将总传输速度提高到400 GBIT/s。为每个波长设计VCSEL需要仔细考虑和调整。设计区域的活动区域,量子井和屏障材料之间的不同之处在于优化的机会。此外,必须针对分布式bragg反射器(DBR)中的铝对比度和浓度定制,以解释各种波长的吸收。这些设计变化及其含义将进行详细讨论。关键挑战是在所有波长中保持一致的性能。这包括动态特征,例如相对强度噪声(RIN),共振频率和阻尼,以及静态特性,例如量子效率,阈值电流和温度稳定性。要应对这些挑战,快速反馈循环至关重要。为了解决这个问题,已经开发了一种快速的处理技术,可以在一周内处理VCSEL,与典型的RF加工VCSELS的典型3到4个月的时间范围相比。尽管修饰的芯片设计排除了RF表征,但该方法对于评估静态性能指标(例如静态性能指标,温度稳定性,电阻,电压,光谱,光谱,阈值电流,量子效率和功率vs. cur- cur-cur- cur- cur- cur- cur- slope)非常有效。图1显示了快速地段和RF加工设备之间的比较,证明了它们的相似性并验证了新过程的可靠性。
频率选择表面 (FSS) 由周期性排列的一维或二维金属结构组成,由于其频率谐振特性而备受关注。FSS 可以根据其尺寸、形状、厚度和其他参数在特定频率范围内选择性地反射 (带阻) 或透射 (带通) 入射电磁波,这是 FSS 的识别特征。[1] 金属和介电材料结构被广泛用于设计太赫兹 FSS 或滤波器,因为它们具有高机械强度,有助于产生功能化设计。金属 FSS 可以通过反射或吸收电磁干扰来屏蔽,但是,制造所需结构的成本很高,并且正在被碳基材料取代,以获得高频电磁特性,具有合适的成本、重量轻、无腐蚀等特点。[2] 通常,碳基材料以 sp、sp 2 和 sp 3 键合,形成相互连接的碳-碳键的长链,从而产生不同的物理和电性能。 [3] 因此,这类材料可归类为半金属或非电介质材料(如石墨烯、石墨、碳纳米管、碳纳米纤维)[4,5],因此通过在磁场和电场中应用飞秒激光脉冲产生 THz 脉冲,其纳米复合材料可表现出 THz 光跃迁、光电特性和介电特性。[6–11] 由于存在非局域 π 键电子,这些碳基材料表现出优异的 EMI 屏蔽性能。自由移动的电子与电磁波相互作用,导致反射,在共振频率下具有最大回波损耗值。[12] 过多的电磁能量会损坏周围的电路并引起不必要的噪声脉冲。Liang 等人。报道了竹状短碳纤维@Fe3O4@酚醛树脂和蜂窝状短碳纤维@Fe3O4@FeO复合材料作为高性能电磁波吸收材料,在4-18 GHz范围内成功实现了反射损耗-10 dB。[13]然而,在文献中对碳基材料在THz范围内的表征仍然没有很好的解释,关于碳基材料FSS特性的报道很少。最近,一种利用3D打印制造的碳基FSS吸收器
我们对气体稀薄对共振平面非线性声波能量动力学的影响进行了数值研究。问题设置是一个充满气体的绝热管,一端由以管的基本共振频率振动的活塞激发,另一端封闭;非线性波逐渐陡化,直到达到极限环,在足够高的密度下形成激波。克努森数(这里定义为特征分子碰撞时间尺度与共振周期之比)通过改变气体的基准密度在 Kn = 10 − 1 − 10 − 5 范围内变化,从稀薄状态到密集状态。工作流体为氩气。用 Bhatnagar-Gross-Krook (BGK) 模型封闭的玻尔兹曼方程的数值解用于模拟 Kn ≥ 0.01 的情况。对于 Kn < 0 . 01 ,使用完全可压缩的一维 Navier-Stokes 方程和自适应网格细化 (AMR) 来解析共振弱冲击波,波马赫数高达 1.01 。非线性波陡化和冲击波形成与波数-频率域中声能的频谱展宽有关;后者是根据 Gupta 和 Scalo 在 Phys. Rev. E 98, 033117 (2018) 中得出的二阶非线性声学的精确能量推论定义的,代表系统的 Lyapunov 函数。在极限环处,声能谱表现出惯性范围内斜率为 −2 的平衡能量级联,同一作者在自由衰减的非线性声波中也观察到了这种现象。在本系统中,能量在低波数/频率时通过活塞从外部引入,在高波数/频率时由热粘性耗散平衡,导致系统基准温度升高。热粘性耗散率在基于最大速度振幅的固定雷诺数下按 Kn 2 缩放,即随流动稀疏程度而增加;一致地,极限环处陡峭波的最小长度尺度(对应于冲击波(存在时)的厚度)也随 Kn 而增加。对于给定的固定活塞速度振幅,光谱能量级联的惯性范围的带宽随克努森数的增加而减小,导致系统的共振响应降低。通过利用柯尔莫哥洛夫流体动力学湍流理论中的无量纲缩放定律,结果表明,基于域内最大声速幅,可以预期声学雷诺数 Re U max > 100 的谱能量传递惯性范围。