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World File Search System大气窗口
在大气窗口的室温下在室温下检测到超敏感的杂项
安吉拉·瓦萨内利（Angela Vasanelli），《上级师范大学的物理学转移》，PSL大学，CNRS，索邦大学，巴黎大学Livia的Mohammadreza Saemian CNRS，索邦大学，法国法国巴黎大学，法国， yakko.todorov@phys.ens.com（Y。（M. Saemian）。（Ballow的L.）。0003-0334-1815（D。D. Gacemi）。（E。Rodriguez）。Olivier Lopez和BenoitDarquié，激光物理激光器，CNRS， darquié） l.h.li@leeds.ac.uk（L。li），（L. Li）。https://orcid.org/0000-0002-1987-4846（A.G。Davies）。 https://orcid.org/0000-0001-6912-0535（E. Linfield）https://orcid.org/0000-0002-1987-4846（A.G。Davies）。https://orcid.org/0000-0001-6912-0535（E. Linfield）
使用单极量子器件的中红外热大气窗口高容量自由空间光链路
摘要。自由空间光通信在部署方便和成本方面是光纤通信系统非常有前途的替代方案。中红外光具有几个与自由空间应用密切相关的特性：即使在恶劣条件下在大气中传播时吸收率也很低、长距离传播期间波前稳定、以及此波长范围不受任何管制和限制。最近已经展示了利用子带间设备进行高速传输的概念验证，但这一努力受到短距离光路（最长 1 米）的限制。在这项工作中，我们研究了使用单极量子光电子学构建长距离链路的可能性。使用了两种不同的探测器：非制冷量子级联探测器和氮冷却量子阱红外光电探测器。我们在背靠背配置中评估了链路的最大数据速率，然后添加了 Herriott 单元以将光路长度增加到 31 米。通过使用脉冲整形、预处理和后处理，我们在 31 米传播链路的两级（OOK）和四级（PAM-4）调制方案中达到了创纪录的 30 Gbit s −1 比特率，并且比特误码率与纠错码兼容。
日间辐射冷却的最新进展
地球表面温度≈300 K的陆地辐射集中在2.5至50 µm的波长范围内。同时，各种大气成分的综合作用，形成了8至13 µm之间的特殊大气窗口，该窗口高度透明。因此，大多数陆地区域可以通过透明的大气窗口有效地将热量辐射到寒冷的宇宙中，以维持相对稳定的温度。为此，辐射冷却器应在透明大气窗口（8–13 µm）内具有高的发射率，在该区域是透明的，并允许红外光通过。在这方面，过去几十年来人们设计了各种材料和结构，并在夜间表现出良好的被动冷却性能。 [8,9] 然而，在白天，太阳会加热辐射冷却器，这严重影响了冷却效果。为了解决这个问题，冷却器应该在反射阳光以避免太阳加热的同时，向寒冷的宇宙辐射更多的热量。Fan 等人 [10] 首次设计了多层光子材料，并在阳光直射下实现了白天辐射冷却，温度低于环境温度。此后，各种材料已被证明可以实现低于环境温度的白天辐射冷却，并显示出巨大的实际应用潜力。[11–13] 之前一些综述总结了辐射冷却方面的这些发展，[14–17] 但辐射冷却的净冷却功率有限和不稳定性阻碍了其实际广泛应用。在这篇综述中，通过总结被动式白天辐射冷却 (PDRC) 的最新研究和发展，我们首先提出了 PDRC 的三个关键组成部分：1）中红外范围的光谱设计，2）增强太阳反射率的结构设计，和 3）热管理。其次，我们介绍了PDRC的各种应用，例如建筑冷却、太阳能电池冷却、水收集、服装和发电（图1）。最后，我们还讨论了PDRC的剩余挑战和机遇。
可持续性的热光子学
热辐射代表了自然界的无处不在。作为主要能量和熵载体，热辐射在广泛的应用中起着根本重要的作用。在热光子学的新兴领域中，使用热光子结构（至少一个结构特征是波长或以下小波长量表）可以重塑与常规热发射器的热辐射，并为能源应用提供令人兴奋的机会[1] [1] [2]。热光子学现在正成为可再生能源研究的前沿，对节能，减少碳和可持续社会产生了影响。在纳米光学的特刊“可持续性热光子学”中，我们通过评论，观点和研究论文收集并突出了热光子学和相关可持续性应用的最新发展。该问题中包含的审查和观点提供了基于纳米素养的光则冷却的全面概述。Yoo等。 回顾了可切换辐射冷却策略的最新发展[3]。 基于不同的开关机制，例如润湿/干燥，机械刺激，热色素和电致色素反应，实施了自适应热管理，以实现稳定温度调节的要求。 Zhang等。 精确地指出了从实验室促进辐射冷却到实践时的问题和挑战[4]。 但是，对于大区域工业应用而言，设计和制造的复杂性是不起作用的。 Han等。Yoo等。回顾了可切换辐射冷却策略的最新发展[3]。基于不同的开关机制，例如润湿/干燥，机械刺激，热色素和电致色素反应，实施了自适应热管理，以实现稳定温度调节的要求。Zhang等。 精确地指出了从实验室促进辐射冷却到实践时的问题和挑战[4]。 但是，对于大区域工业应用而言，设计和制造的复杂性是不起作用的。 Han等。Zhang等。精确地指出了从实验室促进辐射冷却到实践时的问题和挑战[4]。但是，对于大区域工业应用而言，设计和制造的复杂性是不起作用的。Han等。透视图详细阐述了理论约束，光谱选择性的局限性，材料和结构设计的难度，不均匀的评估方案，商业化问题和可能的解决方案。白天辐射冷却需要对热辐射的光谱控制：太阳光谱中的同时高反射和大气窗中的高发射率[5]。多层光学堆叠，超材料和光子晶体，用于亚镜子白天辐射冷却[6]，[7]。最近，聚合物和随机光子材料可以在热辐射的纳米光子控制中具有高的设计自由度和可扩展制造[8]。除了在太阳光谱和大气窗口的增强光谱选择性外，还赋予了越来越多的功能和工业可伸缩性。在本期特刊中，Zhao等。提出了双层辐射冷却涂层，通过用二氧化硅 /聚（乙烯基二氟乙烯 - 二甲基二甲基二氟丙烯）覆盖TIO 2 /丙烯酸树脂涂料，在可伸缩的工艺中呈现超氢肥料性能[9]。开发了基于回收的聚合物的无源辐射冷却材料，目的是用于可持续目标，而不是使用原始聚合物[10]。疏水性，鲁棒机械强度，耐用性和可伸缩性的组合，Wang等人。提出了一个双层PDMS/纳米，用于有效的被动白天辐射冷却[11]。与三维（3D）印刷技术集成在一起，Park等。Kim等。Kim等。合成的3D可打印的空心二氧化硅纳米颗粒用于亚镜头白天辐射冷却[12]。实验证明了基于聚丙烯硝基的纳米纤维（Nanopan）聚合热散热器[13]。增强的双面PV性能是通过纳米跨和金属背部反射器的波长选择性散射特性的组合获得的。Yang等人使用活跃的冷却技术突出显示适应性。提出了一种基于纳米多乙烯的Janus型辐射冷却膜，常规的辐射冷却和抑制的中红外发射，分别在顶部和底部获得[14]。Felicelli等。提出了由基于纤维素的棉纸和薄