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模式分割的多路复用技术与几种模式ERBIUM掺杂纤维放大器(FM-EDFA)相结合,显示出解决标准单模光纤(SSMF)传输系统的容量限制的重要潜力。但是,在FM-EDFA中产生的差异模式增益(DMG)从根本上限制了其传输能力和长度。在此,提出了使用飞秒激光微加工来调整折射率(RI)的创新DMG均衡策略。可变模式依赖性衰减可以根据FM-EDFA的DMG曲线来实现,从而实现DMG均衡。为了验证提出的策略,研究了常用FM-EDFA配置的DMG均衡。模拟结果表明,通过优化飞秒激光尾区域的长度和RI调节深度,在3个线性偏振(LP)模式组中,最大DMG(DMG MAX)在10 dB中降低了10 dB,而平均DMG(dmg ave)的平均dmg(dmg ave)。最后,实验证明了一个2-LP模式DMG均衡器,导致DMG最大最大从2.09 dB减少到0.46 dB,并且在C频带上将DMG AVE从1.64 dB降低到0.26 db,仅插入插入率为1.8 db。此外,使用5.4 dB实现了最大可变DMG均衡范围,满足了最常用的2-LP模式扩增方案的要求。
了解纳米级热传播的基本原理对于下一代电子产品至关重要。例如,已知层状材料的弱范德华键会限制其热边界导率 (TBC),从而成为散热瓶颈。本文提出了一种新的非破坏性方法,使用时间分辨的光致热应变 X 射线测量来探测纳米级晶体材料中的热传输。该技术通过测量光激发后 c 轴晶格间距的变化,直接监测晶体中随时间的温度变化以及随后跨埋层界面的弛豫。研究了五种不同的层状过渡金属二硫属化物 MoX 2 [X = S、Se 和 Te] 和 WX 2 [X = S 和 Se] 的薄膜以及石墨和 W 掺杂的 MoTe 2 合金。在室温下,在 c 平面蓝宝石衬底上发现 TBC 值在 10–30 MW m − 2 K − 1 范围内。结合分子动力学模拟,结果表明高热阻是界面范德华键合较弱和声子辐射度较低造成的。这项研究为更好地理解新兴 3D 异质集成技术中的热瓶颈问题奠定了基础。
现代信息技术的发展导致对具有复杂表面轮廓和纳米级表面粗糙度的微光学元件的需求巨大。因此,各种微纳加工技术被用于制造微光学元件和系统。飞秒激光直写(FsLDW)利用超快脉冲和飞秒激光的超强瞬时能量进行微纳加工。FsLDW表现出各种优异的性能,包括非线性多光子吸收、超越衍射极限的高精度加工和可加工材料的通用性,展示了其在三维(3D)微纳制造中的独特优势和潜在应用。FsLDW已在各种微光学系统的制造中展示了其价值。本研究详细介绍了FsLDW的三种典型原理、几种提高加工性能的设计考虑因素、可加工材料、成像/非成像微光学元件及其立体系统。最后,对FsLDW支持的微光学元件和立体系统的未来研究方向进行了总结和展望。
相干电子位移是处理量子信息的一种传统策略,因为它能够将原子网络中的不同位置互连。处理的效率依赖于对机制的精确控制,而这种机制尚未建立。在这里,我们从理论上展示了一种新方法,即利用阿秒单周期脉冲,在比电子波包动态扭曲更快的时间尺度上驱动电子位移。这些脉冲的特征依赖于向电子传递巨大的动量,导致其沿单向路径位移。通过揭示编码量子叠加态的位移波包的时空性质,说明了这一场景。我们绘制出相关的相位信息,并从原点远距离检索它。此外,我们表明,将一系列这样的脉冲应用于离子链,能够以阿秒为单位控制电子波包在相邻位置之间来回相干运动的方向性。扩展到双电子自旋态证明了这些脉冲的多功能性。我们的研究结果为使用阿秒单周期脉冲对量子态进行高级控制建立了一条有希望的途径,为超快速处理量子信息和成像铺平了道路。
我们报道了一种简便的顶平方形纳秒 (ns) 激光直写 (LDW) 烧蚀技术,在薄银膜基底上制备柔性透明电极的方形银蜂窝结构。方形银蜂窝结构具有表面光滑、边缘清晰、机械稳定性、与基底的强附着力以及良好的电阻和透明度。由于通过一步顶平方形纳秒 LDW 烧蚀银膜进行简便的冷加工,可以制备不同厚度的银网电极 (20 nm、50 nm、160 nm),这些电极具有光滑的金属蜂窝表面和优异的边缘清晰度。特别是,该策略能够制备高方形蜂窝面密度(烧蚀方形蜂窝占总面积的比例)的银网,从而显着提高透明度 (>85%),而不会显著牺牲电导率(<23.2 Ω sq−1 电阻单位)。因此,所提出的金属蜂窝结构显示出与聚萘二甲酸乙二酯(PEN)柔性基板的兼容性,适用于银基可穿戴电子设备,且电极上没有任何保护层。
摘要:等离子体驱动的光催化可实现无法通过其他方式实现的反应选择性。热载流子(即金属纳米结构中等离子体衰变产生的电子和空穴)起着根本性的作用,它们与分子物种相互作用。了解这种选择性背后难以捉摸的微观机制是合理设计热载流子反应的关键步骤。为了实现这一点,我们提出了最先进的多尺度模拟,超越了密度泛函理论,对光催化反应速率决定步骤的热载流子注入进行了模拟。我们专注于二氧化碳还原,实验表明,在光照下存在铑纳米立方体会导致选择性地生成甲烷而不是一氧化碳。我们表明,选择性是由于铑向反应中间体 CHO 直接注入空穴(主要是)。出乎意料的是,这种注入并不是通过有利于适当的键断裂来促进选择性反应路径,而是通过促进适当的分子片段与表面结合来促进选择性反应路径。 ■ 简介