摘要:声学显微镜和声镊在微粒操控、生物医学研究和无损检测等领域有着重要的应用价值。超高频超声换能器是声学显微镜的关键部件,而声镊和声透镜又是超高频超声换能器的重要组成部分,因此声透镜的制备至关重要。硅具有声速高、声衰减小、可加工性好等特点,是制备声透镜的合适材料。前期研究中硅透镜主要采用刻蚀法制备,但刻蚀存在一些缺点,大尺寸刻蚀工艺复杂、耗时长、成本高,且垂直刻蚀优于球面刻蚀。因此,本文介绍了一种新的超精密加工方法来制备硅透镜。本文制备了口径为892 μm、深度为252 μm的硅透镜,并基于硅透镜成功制备了中心频率为157 MHz、−6-dB带宽为52%的超高频超声换能器。换能器焦距为736μm,F数约为0.82,换能器横向分辨率为11μm,可以清晰分辨硅片上13μm的狭缝。
我们首次使用微型降低方法来证明高渗透稀土(RE)铝钙晶(Realo 3)的晶体生长,以告知未来对功能晶体的探索。为了确定组成如何影响相形成,我们从下面的列表中制定了包含五个RES的等值组成分:LU,YB,TM,ER,Y,HO,HO,HO,DY,TB,TB,GD,GD,GD,EU,SM,SM,ND,ND,PR,PR,CE,LA。要测试RES与相似的离子半径的组合是否可能有利于单相的组合物,含有连续或非连续离子半径值的RES的组成。粉末和单晶X射线衍射表明,仅包含具有相似离子半径的晶体,形成正骨单次真实3是单相。含有不同离子半径的RES或RES的混合物的晶体,即形成正骨,菱形和四方单人REARO 3的晶体是相的混合物。 通过电子探针微分析分析的单相晶体中的元素分布证实没有优先掺入任何组成部分的证据。 通过扫描电子显微镜和能量色散光谱法分析了次级相的分布和组成;次级相被视为晶体中心的一个小区域,其分支特征更靠近外表面。晶体,即形成正骨,菱形和四方单人REARO 3的晶体是相的混合物。通过电子探针微分析分析的单相晶体中的元素分布证实没有优先掺入任何组成部分的证据。通过扫描电子显微镜和能量色散光谱法分析了次级相的分布和组成;次级相被视为晶体中心的一个小区域,其分支特征更靠近外表面。
半导体材料中的颜色中心是非经典光子状态的有前途的来源。由于它们的局部能级嵌入了宿主的大块电子带隙内,因此它们将单个原子的光学特性与固态环境的scal骨结合在一起。的确,宽带半导体中的中间隙能级产生的增强的电子配置可以在室温及以上启用单个光子发射。1已经发现了许多这样的颜色中心,包括在钻石中,1-8碳化硅(SIC),9,10氮化铝(ALN),11枚硝酸盐(GAN),12-14和六边形的硝酸盐(H- BN)。15这些颜色中心的发现导致了量子技术的令人印象深刻的恶魔,包括纳米级磁性感应,4纳米级量子量子温度计,16个量子中继器,17
在第一部分中,我们描述了我们的方法。我们从标准微电子 CAD 软件中的像素布局描述开始,然后在光学射线追踪软件上生成三维模型。该光学模型旨在尽可能真实,同时考虑到像素所有组件的几何形状和材料的光学特性。还开发了一种特定的射线源来模拟真实条件下的像素照明(物镜后面)。在光学模拟之后,结果被传输到另一个软件以进行更方便的后处理,其中我们使用由角度响应模拟结果与测量值的拟合确定的加权表面作为感光区域。利用这个表面,我们计算基板内的射线密度以评估传感器的模拟输出信号。
简介我们正处于 3D 纳米成像方法飞速发展的时代。电子断层扫描可用于以原子分辨率对纳米粒子进行成像,但当样品厚度接近 1 µ m 时,多重散射效应开始降低可实现的空间分辨率。在可见光显微镜中,稀疏纳米粒子或可切换荧光团可以定位到厚度约为 1 µ m 的样品层中的几纳米范围内,而共聚焦和多光子显微镜可用于对厚度高达几百微米的样品实现大约 200 纳米的分辨率。然而,X 射线的独特之处在于它能够穿透毫米级样品,再加上相对缺乏多重散射和纳米级波长,从而实现高空间分辨率 [1]。随着同步加速器光源设施的不断改进,可用的准时间连续相干 X 射线通量几十年来一直以与电子学中的摩尔定律类似的速度增长,如图 1 所示。高相干通量通过提供足够的光子来对精细、低对比度的特征进行成像,使空间分辨率可以推至 10 纳米以下 [2]。进一步的增加将允许更快的成像、更大的视野,以及从对单个样本进行成像到从多个样本中获得具有统计意义的见解的能力。
在电信智能天线系统中,透镜可用于主波束聚焦、旁瓣抑制和波束切换目的 [1]。透镜具有各种各样的形状和材质,但介电损耗非常低。陶瓷在较高温度下具有良好的稳定性,并且其介电常数可以调整。同时,它也有一个缺点,那就是制造温度高,导致制造过程中的能耗高,从而增加了生产成本。室温制造法 (RTF) 发明后,锂钼氧化物 (Li 2 MoO 4 ,LMO) 陶瓷的水基悬浮液可以在室温下制造,而不必在 400 ◦ C 以上的温度下制造 [2]。它的相对介电常数为 5.1,在 9.6 GHz 时的损耗角正切值为 0.0035 [3, 4]。此外,已经展示了 4 GHz 下的 LMO 陶瓷贴片天线 [5]。在 LMO 混合物中添加不同的介电材料可以改变其介电性能。 Li 2 MoO 4 -TiO 2 复合材料在 9.6 GHz 时的相对介电常数为 6.7–10.1,损耗角正切值为 0.0011–0.0038,具体取决于其体积百分比 [6]。(1 − x )Li 2 MoO 4 - x Mg 2 SiO 4 在 9 GHz 时的介电常数为 5.05–5.3(未提及损耗角正切)[7]。3D 打印 LMO 在 9.6 GHz 时的介电常数为 4.4,损耗角正切值为 0.0006 [8],据报道,超低介电常数 LMO 复合材料的介电常数为 1.12,损耗角正切值为 0.002 [9]。LMO 复合材料的射频应用研究尚处于早期阶段。在本信中,制作了直径为 30 毫米的钼酸锂 (Li2MoO4,LMO) 空心玻璃微球 (HGMS) 复合材料和透镜,并在 Ku 波段用波导馈源进行了分析。
光学涡旋描述的是电磁场中强度消失的奇点。光学涡旋是由电场的相消干涉引起的,在奇点附近,电场的相位从零上升到 2π 的整数倍。人们早在 1931 年就对电磁场中的这种奇点进行了讨论 [1]。然而,随着 Nye 和 Berry 发表了关于波列中位错的开创性论文 [2],以及证明光学涡旋光束实际上携带轨道角动量 [3],这一主题获得了新的发展动力。随着计算机生成的螺旋相位板 [4] 及其动态可编程对应物液晶空间光调制器 [5] 的推出,光学涡旋引起了更多的关注。演示内容包括捕获和旋转粒子[6]、制造微机械泵[7]、存储量子信息[8]、增强显微镜检查[9]等。
摘要:随着微纳光学的发展,超表面作为新型电磁波控制器件受到越来越多的关注,其中超透镜由于其独特的光学性质,作为超表面的典型应用得到了开发和应用。然而,以前的大多数超透镜只能产生一个焦点,严重限制了它们的应用。受苍蝇复眼的启发,我们提出了一种特殊的空间多焦点超透镜。我们的超透镜可以反转入射圆偏振光的偏振态,然后将其聚焦。此外,通过设计合理的相位和区域分布,可以实现水平排列的多焦点超透镜,这与垂直排列的多焦点超透镜类似。最重要的是,通过结合这两种分布方法,可以很好地实现具有低串扰的空间三维阵列多焦点超透镜。所提出的仿生三维阵列多焦点超透镜具有惊人的聚焦效果,有望在成像、纳米粒子操控、光通信等领域得到应用。
摘要。微泡作为透镜对于光学和光子应用(例如体积显示器、光学谐振器、将光子元件集成到芯片上、高分辨率光谱、光刻和成像)很有吸引力。然而,由于微泡形成的随机性,在硅片等基板上稳定、合理设计和均匀的微泡具有挑战性。我们描述了基于飞秒激光辐照氧化石墨烯制造的弹性微泡,其体积和曲率可精确控制。我们证明石墨烯微泡具有近乎完美的曲率,使其能够用作反射微透镜,将宽带白光聚焦到超高纵横比衍射限制的光子射流中,而不会产生色差。我们的研究结果为将石墨烯微泡集成为用于微型芯片实验室设备的纳米光子元件的透镜以及高分辨率光谱和成像应用提供了途径。
大多数电信和射频传感市场都在向更高性能的无线链路和传感技术迈进。为了实现这些新的吞吐量、延迟、可靠性、无线连接设备数量、可配置性和传感分辨率,从蜂窝电信到军用雷达应用,业界已投入大量资金来使用频谱的更高频率部分。这些努力要求开发更强大的先进/有源天线系统 (AAS) 用于电信,以及有源电子控制天线阵列 (AESA) 用于军事/国防传感和干扰技术。需要在更高频率下使用更复杂的 AAS 来克服与微波和毫米波通信和传感相关的高大气衰减和对准挑战。在大多数情况下,电子可控相控阵天线一直是实现 AAS 的最受探索的解决方案。