由于其电子特性、易于制造和化学稳定性,金 (Au) 是等离子体应用中最广泛使用的造币金属。它的介电函数 ε (λ)(其中 λ 是光的波长)在可见光谱的长波长范围内产生等离子体共振。其他金属,如铝 (Al) 和银 (Ag),在较短波长范围内具有等离子体共振,但对于纳米技术来说更难。[12] 虽然 ε (λ) 的实部决定发生等离子体共振的波长,但其虚部控制等离子体共振强度。[13] 十年来,对金、银和铝替代材料的研究激增,以利用整个可见光和近红外光谱的等离子体共振。[14–16]
如果您检查火车汽笛发出的 1 秒音频信号,您会发现该信号由许多声能周期组成。每个周期占据一定的时间段,并具有一定的物理波长。(由于篇幅限制,图 4-6 的视图 A 中仅显示了每 10 个波。)当能量从固定源传输时,当后缘离开源时,前缘将在空间中移出一个波长的距离。然后,周期将占据其在空间中的精确波长。如果在源移动时发出该周期,则在整个周期辐射时,源将移动一小段距离。辐射周期的后缘将更靠近前缘。
1996 年是 W. K. 伦琴发现 X 射线一百周年,人们庆祝了这种“奇异射线”提供的深刻见解。除了普遍用于对视觉不透明系统的内部结构进行成像之外,X 射线在阐明物质的几何结构和电子结构方面也具有重要应用。除了同步辐射设备外,在普通实验室环境中可用的传统 X 射线源的波长非常适合揭示晶体固体和生物分子中的原子排列。此外,吸收和发射的 X 射线的光谱可以揭示原子、分子和材料的电子结构。类似地,核 β 射线反映原子核的能级结构,其波长范围远低于 X 射线波长,就像 X 射线波长低于可见光波长一样。 1912 年首次报道的 X 射线衍射将 X 射线波长与晶格尺寸联系起来,但未能将这两个尺度与宏观物体的尺寸联系起来。从 20 世纪 30 年代初到 70 年代初,X 射线光谱对确定 N A 、h/e 和 hc/e 等基本常数做出了重要贡献。然而,这些测量受到 X 射线尺度与可见参考波长之间联系不确定性的限制。直到七十年代中期,唯一确立的直接联系是
每个分子都有自己典型的振动光谱,就像一个指纹,可以借助类似激光的红外辐射来确定。产生这种波长可调的强烈红外辐射的首选方法是自由电子激光器 (FEL):在真空中,电子首先被加速到接近光速。然后,这些高能电子穿过波荡器中的非常强的磁场。这些波荡器使电子产生波状运动。这会导致电子发射光子,形成集中的强光束。原则上,自由电子激光器可以产生几乎任何波长的电磁辐射,尽管这通常涉及 X 射线范围内的辐射,该范围具有最短的可能波长。同时,对于 FHI 的实验,需要并产生红外范围内的长波辐射。
研究材料与光的光谱相互作用的学科称为光谱学,我们可以从一个简单的问题开始:“光是什么?”。我们用眼睛观察到的光(以及我们看不见的光)是由于能量在空间中以电场和磁场的组合形式传播而产生的,称为电磁波。这种波可以用其波长来表征,可见光区域的光的波长范围从紫色区域的 400 nm 到红色区域的 700 nm。我们都熟悉彩虹的景象,如果彩虹的颜色在图中显示为波长垂直向下增加,那么红色以下是红外线,紫色以上是紫外线。这些区域无法用人眼探测到,但可以使用对这些波长敏感的合适仪器进行研究。对于钻石,我们会发现需要测量所有三个区域。
每个分子都有自己典型的振动光谱,就像一个指纹,可以借助于类似激光的红外辐射来确定。产生这种可调节波长的强烈红外辐射的首选方法是自由电子激光器 (FEL):在真空中,电子首先被加速到接近光速。然后,这些高能电子通过被称为波荡器的非常强的磁场。这些波荡器使电子发生波状运动。这会导致电子发射光子,形成集中的强光束。原则上,自由电子激光器可以产生几乎任何波长的电磁辐射,尽管这通常涉及 X 射线范围内的辐射,因为该范围具有最短的可能波长。同时,对于 FHI 的实验,需要并生成红外范围内的长波辐射。
摘要 - 我们提出并在实验上基于双波长DFB激光器,基于四个相移的Moiré光栅(4PS-SMG)。通过在山脊波导的每一侧设计4PS光栅,在腔内的两侧进行了等效的引入,从而实现了两种π相移,从而使设备能够展示双波长激光。山脊波导每一侧的4PS-SMG的采样周期分别为4668 nm和4609 nm。可以通过电子束光刻(EBL)以高质量实现采样周期的59 nm差异。此外,侧壁光栅结构只需要一个暴露才能定义山脊波导和光栅,从而避免了与光栅和山脊波导之间的未对准有关的问题。将电流注入130 mA至210 mA范围内的DFB激光器时,该设备会提供出色的双波长性能,其功率差在两种主要模式之间的功率差不到2 dB。该设备在39.4 GHz处提供高质量的射频(RF)信号,狭窄的线宽约为5.0 MHz。索引项 - 毫米波,双波长DFB激光器,DFB半导体激光器,采样Moiré光栅。
图3。sfg对(a)泵梁从855到880 nm的不同波长的光谱依赖性,以及(b)1525至1565 nm的信号梁。在前一种情况下,信号的波长固定为1545 nm,而在后一种情况下,泵的波长固定在875 nm处。在(a)和(b)所示的光谱中,将泵和信号梁设置为极化状态,从而提供最大的非线性发射。(c)由元表面(彩色线)产生的三种非线性排放的强度,与SHG 2 P,SFG和SHG 2 S相对应,以及差距半导体材料的灭绝系数(带正方形的灰色线)作为波长的功能。插图中显示了与SFG非线性过程相对应的能级图。(d)SFG强度是泵梁(底部)和信号梁(顶部)中平均功率的函数。实验数据(在对数字图中显示的实验数据)表明SFG具有泵和信号梁的功率的线性依赖性。
对于微尺度 4D 光响应致动器,光在两个方面至关重要。首先,底层的增材制造技术依赖于由光吸收触发的光聚合过程。其次,光的吸收可作为驱动刺激。这两种吸收可能会发生冲突。虽然微结构需要在驱动波长下具有强吸收,但这种吸收不应干扰制造过程的吸收。本文提出了一种简单的策略来克服这些限制,并允许制造可以在不同波长的光下驱动的多光响应 3D 微结构。选择双光子 3D 激光打印作为制造技术,液晶 (LC) 弹性体作为功能材料。第一步,使用对齐的 LC 墨水配方制造 3D 微结构。然后,通过交换过程将多达五种不同的染料成功地并入 LC 微结构中,这些染料的吸收范围覆盖整个可见光区 (400-700 nm),从而可以通过使用合适的波长进行照射来实现可编程驱动。此外,通过结合表现出正交吸收的染料,可以展示波长选择性驱动。
现有的发光成像技术通常使用单色摄像机来捕获空间分辨的强度信息。光谱信息需要光谱测量,通常缺乏空间分辨率,或者需要在整个测量区域进行扫描,需要长时间的测量持续时间(分钟或小时)。半导体材料,例如钙钛矿,可以用商用颜色摄像机来表征。在这项工作中,建立和研究了使用改良的商业颜色DSLR相机的增强发光成像设置,以同时在几秒钟内同时获得波长和强度信息。这可以补充现有的特征技术。波长估计。还进行了几个钙钛矿太阳能电池和薄膜样品的光致发光和电致发光成像。该技术被发现可以合理估计窄光谱发射(例如激光器)的波长,并且能够在空间和时间上显示波长的相对变化,以获得更广泛的光谱发射。这种具有成本效益的伪 - 光谱成像技术适用于由于降解和离子迁移而导致时变特性的钙钛矿。