管理和领导外部和内部资助的结构生物学和药物设计研究项目,包括吡哆醛-5'-磷酸 (PLP) 依赖性酶的结构和功能、有机磷酸盐抑制的人类乙酰胆碱酯酶的肟活化剂的设计以及 SARS-CoV-2 主要蛋白酶的特异性抑制剂的设计。设计和实施联合 X 射线/中子蛋白质晶体学、蛋白质氘化、纯化和结晶、中子振动光谱和生物分子模拟的策略。指导研究科学家、博士后研究员和学生。管理 X 射线晶体学/BioSAXS 实验室和 IMAGINE/MaNDi 中子衍射光束线。研发科学家 3 – 生物和软物质部,橡树岭国家实验室,橡树岭 TN (2012 – 2018)
在本文中,我们提出了设计用于平面波导的宽带高效光栅耦合器的通用优化方法。我们将耦合带宽归因于光纤到波导激励的工作波长附近衍射光束和实际光栅结构之间的有效折射率不匹配。推导出耦合带宽公式。针对一般分层光栅耦合器,提出了一种简单的参数分离优化程序,以实现高耦合效率。利用我们的原理,我们优化了用于水平槽波导的光栅耦合器,工作波长为 1.55 μ m,TM 偏振。光栅耦合器的 1 dB 带宽为 60 nm,入射光来自 8° 的单模光纤 (SMF),耦合效率为 65%。© 2012 美国光学学会 OCIS 代码:130.0130、130.3120、230.7390、050.2770。
使用叠层扫描技术,样品被聚焦在微芯片上小点上的相干同步加速器 X 射线束照射,衍射光束由像素检测器在远场检测。样品逐步穿过光束,直到扫描到整个感兴趣的区域。扫描期间照亮的区域需要重叠,导致步长小于光束直径。叠层扫描技术需要过采样,因为检测器只测量强度。使用迭代算法,仍然可以检索衍射同步辐射的相位信息。根据衍射图案、光束形状以及样品与检测器之间的距离,该算法可以将收集的数据重建为高分辨率图像,无论是 2D 还是 3D。简而言之,该算法计算样品后面的波场到达探测器的路径,其中波场的振幅被像素探测器记录的强度数据替换。之后,更新波场并进行另一次迭代。当感兴趣的区域深埋在结构内部时,可能需要事先准备样品。因此,在某些情况下,必须通过聚焦离子束铣削使感兴趣的区域可用于叠层成像。
摘要 — 无线回程链路已经无处不在,并且随着 5G 及以后的发展而进一步扩展,用于许多关键功能,例如华尔街的金融交易。在这项工作中,我们首次证明此类链路极易受到新一类空中超表面攻击。具体来说,我们展示了对手 Eve 如何设计和使用 MetaFly 来秘密操纵信号的电磁波前并远程窃听高度定向的回程链路。在探索攻击的基础时,我们展示了 Eve 通过在空中超表面界面诱导预定义的相位分布来生成窃听衍射光束的策略。我们还展示了 Eve 的飞行导航方法如何通过波前定制的飞行细化原理根据无人机机动性动态塑造辐射模式。我们制作了 MetaFly 原型,并展示了 Eve 的轻量级、低成本、透射式和无电源空中超表面。我们实施了攻击,并在大型大都市地区的大型室内中庭和室外屋顶进行了一系列无线实验。结果表明,借助 MetaFly,Eve 可以拦截回程传输,误码率几乎为零,同时对合法通信的影响最小。
衍射现象 当波遇到一系列间距均匀的障碍物时就会发生衍射,这些障碍物 (1) 能够散射波,并且 (2) 其间距在大小上与波长相当。此外,衍射是两个或多个被障碍物散射的波之间建立特定相位关系的结果。考虑图 3.1 a W 中的波 1 和 2,它们具有相同的波长 (�) 并在点 O – O � 处同相。现在让我们假设这两个波都以某种方式散射,即它们穿过不同的路径。散射波之间的相位关系很重要,它将取决于路径长度的差异。当这个路径长度差是波长的整数倍时,就会出现一种可能性。如图 3.1 a W 所示,这些散射波(现在标记为 1 � 和 2 �)仍然同相。据说它们相互加强(或相互干扰);并且,当振幅相加时,就会产生图中右侧所示的波。这是衍射的一种表现,我们将衍射光束称为由大量相互加强的散射波组成的光束。散射波之间可能存在其他相位关系,但不会导致这种相互加强。另一个极端是图 3.1 b W 中所示的情况,其中散射后的路径长度差是半 w 的某个整数