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在特殊点激光器中的动态增益和频率梳形成
例外点（EPS） - 非遗传系统参数空间中的奇异点，附近的两个特征模型结合的两个具有独特的特性，具有诸如灵敏度增强和手性发射之类的应用。现有的EP激光器的实现在增益培养基中具有静态种群。通过分析全波Maxwell - Bloch方程，我们在这里表明，在激光工作的舒适性非常接近EP时，非线性增益将自发地诱导高于泵阈值的多模式的多模式不稳定性，从而启动了振动的逆逆逆逆逆逆转和基因。通过光谱退化和EP附近模式的空间合并，梳子产生的效率都提高了。这样的“ EP梳子”具有可调的重复率，没有外部调节器或连续波泵的自启动，并且可以通过超紧凑的足迹实现。我们开发了具有振荡倒置的Maxwell - Bloch方程的精确解，将EP梳子的所有时空正常描述为极限循环。我们在数值上以5μm长的增益减肥耦合藻类腔说明了这种现象，并将EP梳子复制速率从20到27 GHz调节。这项工作提供了富含激光行为的严格时空描述，这是由增益介质的非热性，非线性和动力学之间的相互作用产生的。
具有纳秒间隔的可调谐 X 射线自由电子激光多脉冲
X 射线自由电子激光器 (XFEL) 的光子束比第三代光源亮 10 个数量级，是科学应用中最亮的 X 射线源 1 – 4 。其独特的波长可调性、飞秒脉冲持续时间和出色的横向相干性被用于多个科学研究领域，包括原子、分子和光学物理、化学、生物、凝聚态物理和极端条件下的物质 5 。X 射线脉冲定制一直是一个非常活跃的研究领域，包括新型超短高功率模式 6、7，极化控制 8 – 10 和双色双脉冲 11 – 18 。双 X 射线脉冲被开发用于进行 X 射线泵/X 射线探测实验，其中由一个 X 射线脉冲引发的超快物理和化学动力学可以通过第二个超短 X 射线探测脉冲来探索。这种脉冲通常是用分裂波荡器11、16或双束流技术15产生的。在双束流模式下，脉冲之间的时间间隔限制在125 fs以内，而使用新鲜切片方案16通常会产生最大延迟约为1皮秒的双脉冲。然而，有些实验需要更长的时间间隔。例如，可以通过用第一个X射线脉冲触发取决于压力的过程，然后在几纳秒后用第二个X射线脉冲探测它们，来研究水滴的爆炸19。可以用延迟超过120纳秒的第二个脉冲来探测X射线在气体装置中引起的丝状效应20。在X射线探针/X射线探针类实验中，两个脉冲都不是用来驱动样品进入不同状态的，但两个X射线脉冲在散射后可以进行有效比较，并用于在明确定义的时间间隔内提取信息。例如，从记录的散斑图案研究了磁性 skyrmion 的平衡波动，这些散斑图案是纳秒范围内两个衰减 x 射线脉冲之间的时间延迟的函数 21 – 25。最近，随着 LCLS 基于 x 射线腔的系统的出现，双脉冲和多脉冲模式传输变得至关重要 26、27。基于腔的 XFEL（CBXFEL）项目目前依赖于 220 ns 双脉冲模式，而 x 射线激光振荡器 (XLO) 28 将使用最多 8 个脉冲串，间隔为 35 ns。许多极端条件下的物质 (MEC) 实验也需要最多 8 个 x 射线脉冲，间隔 ≤ 1 ns，现在可以传输 29 – 31。在本文中，我们完整描述了一种新型双桶方案，该方案在 LCLS-I 和 LCLS-II 波荡器上使用铜直线加速器 32 – 34 运行。我们使用在不同射频 (RF) 桶中加速的两个电子束将 x 射线脉冲延迟范围扩展到 1 ps 以上。使用现有的 S 波段加速结构，工作频率为 2.856 GHz，可用的最小时间延迟为 ∼ 350 ps，对应于单个桶分离。延迟可以按整数桶数进行控制，也可以按 350 ps 的步长控制，最高可达数百纳秒。基于超导加速器技术的现有和计划中的高重复率 FEL 机器将产生重复率为 MHz 量级的光子束串，因此 XFEL 脉冲之间的最小距离比使用所提出的方案可实现的距离长得多。FERMI 展示了一种类似的技术，可以产生最大分离为 ∼ 2.5 ns 的双电子束。然而，激光过程仅限于极紫外波长。
使用轴棱镜双合透镜聚焦的红外激光脉冲通过硅形成超高纵横比结构
我们描述了如何将轴棱镜和透镜直接组合起来，为激光材料加工应用提供简单而有效的光束整形解决方案。我们产生了 1550 nm 的高角度伪贝塞尔微光束，这很难通过其他方法产生。结合飞秒脉冲的适当拉伸，我们可以获得半导体内部的优化条件，从而开发出高纵横比折射率写入方法。使用超快显微镜技术，我们用 200 fs 和 50 ps 脉冲表征了硅内部传递的局部强度和触发的电离动力学。虽然两种情况下产生的等离子体密度相似，但我们表明，重复的皮秒辐照会在激光束方向上自发地产生永久性的改变，从前表面损伤到辐照硅晶片的背面。与当今为电介质演示的直接微爆炸和微通道钻孔条件类似的条件仍然无法实现。尽管如此，这项工作证明了能量密度高于以前在半导体中实现的水平，并且是一种新颖的冲击写入模式，可以在硅中创建长宽比超过 ~700 的结构，而无需任何光束运动。沿观察到的微等离子体通道估计的电导率瞬态变化和测量的接近光速的电离前沿支持了在 GHz 重复率下光学可控的垂直电连接的设想。根据测量的超过 10 −2 的正折射率变化，通过冲击写入获得的永久性硅改性是光导结构。这些发现为电气和光学硅通孔的独特单片解决方案打开了大门，而硅通孔是 3D 芯片堆栈中垂直互连的关键元件。
新型电磁威胁防护系统
摘要。本文讨论的问题涉及一种新的军事行动——电子战 (EW)。在电子战的背景下，高功率微波 (HPM) 技术目前能够远程干扰操作，直到电路重置或电子系统被破坏。本文探讨了使用 HPM 脉冲的保护和防御问题。这项研究使用了波兰国家核研究中心开发的紧凑型 HPM 发生器。它的功率为 3MW，工作频率为 2.9 GHz，脉冲持续时间为 3 μs，发射重复率为 1、50、100 和 250 Hz。开发的 HPM 脉冲保护系统在训练场的开放空间、陆地和海洋部分以及带有混响室的电路中受到强烈的场暴露。使用高功率 D 点探头测试每个测量站上产生的场的分布，数据通过光纤链路从该探头传输到记录系统。在所有情况下，这种分布都是重复的。带有记录器的现场探头用于测量复合结构内部。业余无人机、手机、相机和使用基于微机械单元的传感器的系统中未受保护的电子系统暴露在外。进行了分析以检查电子电路的运行、暴露于强微波辐射期间引起的影响和发生的现象。发现开发的系统在类似于实际暴露于高功率微波武器的条件下满足设计假设。已经确定了各种辐射束入射空间配置的屏蔽效率。提出的用于保护和防御高功率微波武器影响的系统采用复合混合吸收器技术，能够有效消除电磁脉冲效应。关键词：无人机、电子战、微波定向能武器、电磁兼容性 1. 威胁概述
应用说明
应用说明 光子数分辨探测器 光子数分辨 (PNR) 探测器可以识别一次探测事件中到达的光子数。到目前为止，基于超导纳米线 (SNSPD) 的单光子探测器只能通过将 SNSPD 的多像素阵列连接到读出电路来分辨光子数，读出电路决定同时点击的像素数。但是，对更多像素的需求增加了系统成本，并且增加了多个光子被同一像素吸收的概率，从而减少了光子数信息。Single Quantum 最近改进了 SNSPD 的定时抖动和恢复时间。这为 PNR 提供了一种不太复杂的解决方案：仅使用一个 SNSPD，就可以通过简单的抖动测量来测量 PNR。 测量设置 同时吸收的光子数会影响 SNSPD 电读出脉冲上升沿的斜率。可以通过将 SNSPD 读出脉冲与脉冲激光源进行时间关联来提取此斜率变化。为进行此测量，使用脉冲宽度为 2.3 ps 且重复率低于 SNSPD 恢复时间 ( f rep < 1/(5 τ ) ) 的 1064 nm 脉冲激光器。脉冲激光器的波长并不重要，但脉冲宽度必须比读出脉冲的上升时间短得多，这目前将此方案限制在基于皮秒激光的实验中。激光输出被分成两根光纤。第一根光纤连接到快速光电二极管，产生起始事件。第二根光纤通过衰减器连接到 SNSPD，以降低光功率，使 SNSPD 平均吸收 μ 个光子。SNSPD 通过时间相关装置与光电二极管相关。我们使用带宽为 4 GHz 的 40 GS/s 示波器来关联 SNSPD 和光电二极管。我们的工程师可以协助您为此类测量选择合适的相关电子设备。
使用轴棱镜双合透镜聚焦的红外激光脉冲通过硅形成超高纵横比结构
我们描述了如何将轴棱镜和透镜直接组合起来，为激光材料加工应用提供简单而有效的光束整形解决方案。我们产生了 1550 nm 的高角度伪贝塞尔微光束，这很难通过其他方法产生。结合飞秒脉冲的适当拉伸，我们可以获得半导体内部的优化条件，从而开发出高纵横比折射率写入方法。使用超快显微镜技术，我们用 200 fs 和 50 ps 脉冲表征了硅内部传递的局部强度和触发的电离动力学。虽然两种情况下产生的等离子体密度相似，但我们表明，重复的皮秒辐照会在激光束方向上自发地产生永久性的改变，从前表面损伤到辐照硅晶片的背面。与当今为电介质演示的直接微爆炸和微通道钻孔条件类似的条件仍然无法实现。尽管如此，这项工作证明了能量密度高于以前在半导体中实现的水平，并且是一种新颖的冲击写入模式，可以在硅中创建长宽比超过 ~700 的结构，而无需任何光束运动。沿观察到的微等离子体通道估计的电导率瞬态变化和测量的接近光速的电离前沿支持了在 GHz 重复率下光学可控的垂直电连接的设想。根据测量的超过 10 −2 的正折射率变化，通过冲击写入获得的永久性硅改性是光导结构。这些发现为电气和光学硅通孔的独特单片解决方案打开了大门，而硅通孔是 3D 芯片堆栈中垂直互连的关键元件。
薄玻璃切割中时间空气脉冲的效率
薄玻璃切割中的时间空气脉冲效率 Madalin-Stefan Radu、Cristian Sarpe、Elena Ramela Ciobotea、Bastian Zielinski、Radu Constantinescu、Thomas Baumert 和 Camilo Florian* *通讯作者电子邮件：camilo.florian@uni-kassel.de。这是以下文章的预印本：Radu、Madalin-Stefan、Sarpe、Cristian、Ciobotea、Elena Ramela、Zielinski、Bastian、Constantinescu、Radu、Baumert、Thomas 和 Florian、Camilo。 “时间艾里脉冲在薄玻璃切割中的效率” Zeitschrift für Physikalische Chemie，2024 年。最终认证和印刷版本可在线获取：https://doi.org/10.1515/zpch-2024- 0911 超短脉冲激光源是用于微和纳米加工大带隙介电材料的有用工具。这些脉冲的最大优势之一是能够达到高强度峰值，即使在对激光波长透明的材料中也能促进吸收。此外，如果修改脉冲时间分布，能量吸收可以烧蚀直径小、深度大的孔。在这项工作中，我们提出了初步结果，将三种类型的脉冲作为玻璃切割的前体：带宽受限（785 nm 时为 30 fs）、正色散和负色散时间艾里脉冲 (TAP)。所选材料为厚度为 170 μm 的钠钙玻璃，在不同激光能量和扫描速度下，以 1 kHz 的重复率在紧密（50 倍物镜）和松散（20 倍物镜）聚焦条件下进行刻划。激光加工后，使用自制的四点弯曲台通过机械应力对玻璃进行切割。我们分析了三种激光脉冲在表面和横截面上的刻划线质量以及断裂后所需的断裂力。我们报告称，与其他实施的脉冲相比，正 TAP 在玻璃样品上产生了整齐、平整的切割边缘。关键词：玻璃切割；超短脉冲激光；高纵横比结构；激光加工；时间脉冲整形；薄玻璃
peakvue 的描述及其宽度的说明
摘要：本文的主要目的是作为 PeakVue TM 分析方法的“白皮书”。PeakVue 分析实际上是对金属部件中“应力波”活动的一种测量。此类应力波与冲击、摩擦、疲劳开裂、润滑等有关，会在滚动轴承和齿轮等各种部件中产生故障。例如，当滚动元件撞击轴承滚道上的缺陷时，它将产生一系列应力波，这些应力波会从缺陷位置向多个方向传播。波传播会在机器表面产生波纹，从而会在检测绝对运动的传感器（如加速度计或应变计）中引入响应输出。本文并非暗示应力波分析 (PeakVue Analysis) 是状态监测工具的“万能药”，应该取代目前用于检测和纠正机器故障的所有 PdM 工具。相反，其主要目的是证明应力波分析是一种强大的补充工具，可以检测一系列故障和问题条件，而在某些情况下，仅使用振动分析等技术可能会遗漏这些故障和问题条件。产生应力波的一些常见缺陷包括抗摩擦轴承滚道中的点蚀导致滚子撞击、轴承滚道或齿轮齿（通常在根部）中的疲劳开裂、齿轮齿上的擦伤或划痕、齿轮齿破裂或断裂等。挑战在于检测和量化与能量和重复率相关的应力波活动。这可以识别某些故障，并且根据经验，可以评估检测到的故障的严重程度。本文将开始介绍应力波是什么以及如何测量应力波。它将描述用于测量应力波的一些信号处理方法，并展示这与处理振动信号的不同之处。本文的一个重要主题将涉及确保捕获最佳 PeakVue 数据所需的推荐测量设置。这将包括高通滤波器、分析带宽 (F MAX )、FFT 线数、时域样本数等的正确选择。这些参数的选择可能取决于所寻找的故障类型（裂纹齿轮齿与广义齿
城市遥感 对地观测如何支持……
1 城市遥感 城市是经济、政策、社会和文化的中心，全球一半以上的人口已经居住在大都市地区。在过去的几十年里，世界面临着城市地区不断加速增长的局面——这一发展与城市人口的大幅增长密切相关。2007 年，城市居民数量首次超过农村人口，预计到 2030 年，全球三分之二的人口将居住在城市 (UNPP, 2008)。因此，城市和近郊环境在全球土地利用转型的背景下表现出最高的动态之一。持续的城市化和城市环境的快速变化对观察、分析和理解影响和形成大都市地区的复杂过程提出了相当大的挑战。因此，有效和可持续的城市管理越来越需要创新的概念和技术，以获得有关城市系统特征和发展的最新和区域范围的信息——无论是区域还是全球。目前，大部分信息是通过统计、调查和制图或从航空图像数字化的方式收集的。然而，考虑到统计信息，这些方法通常显示出相对粗糙的空间和时间分辨率，而调查和制图既耗时又费钱——这些特性严重限制了定期更新和区域、国家甚至全球分析。空间和机载地球观测 (EO) 已成为一种有前途的工具，可在多种时空维度上提供有关建筑区各个方面的最新地理信息 (Bauer 等人，2004；Heiden 等人(2003)；Henderson & Xia，1998；Herold 等人，2003；Ji 等人，2006；Masek 等人，2000)。遥感图像代表一个独立的数据源，可从中获取区域范围内的各个层次的信息，具有灵活的重复率和各种尺度，从单个建筑物或建筑块级别的空间详细分析到大陆尺度的全球研究。结合广泛自动化的数据处理和图像分析方法，城市遥感为资源管理者、规划师、环保主义者、经济学家、生态学家和政治家等决策者提供了多种选择，为他们提供准确、最新的地理信息。本文介绍了从多传感器遥感数据中得出的精选地理信息产品。该产品及其背后的遥感技术是在德国航空航天中心 (DLR) 的德国遥感数据中心 (DFD) 与维尔茨堡大学遥感系的城市应用联合研究合作背景下开发的。
城市遥感对地观测如何支持城市环境的可持续发展？
1 城市遥感 城市是经济、政策、社会和文化的中心，全球一半以上的人口已经居住在大都市地区。在过去的几十年里，世界面临着城市地区不断加速增长的局面，这一发展与城市人口的大幅增长密切相关。2007 年，城市居民数量首次超过农村人口，预计到 2030 年，全球三分之二的人口将居住在城市（UNPP，2008 年）。因此，城市和近郊环境在全球土地利用转型的背景下表现出最高的动态之一。持续的城市化和城市环境的快速变化对观察、分析和理解影响和形成大都市地区的复杂过程提出了相当大的挑战。因此，有效和可持续的城市管理越来越需要创新的概念和技术，以获得有关城市系统特征和发展的最新和区域范围的信息——无论是区域还是全球。目前，这些信息大部分是通过统计、调查和测绘或航空图像数字化的方式收集的。然而，考虑到统计信息，这些方法通常显示出相对粗糙的空间和时间分辨率，而调查和测绘既耗时又费钱——这些特性严重限制了定期更新以及区域、国家甚至全球分析。空间和机载地球观测 (EO) 已成为一种有前途的工具，可在多种时空维度上提供有关建成区各个方面的最新地理信息（Bauer 等人，2004 年；Heiden 等人 (2003 年)；Henderson & Xia，1998 年；Herold 等人，2003 年；Ji 等人，2006 年；Masek 等人，2000 年）。遥感图像是一个独立的数据源，从中可以获取区域范围内各个层次的信息，具有灵活的重复率和各种尺度，从单栋建筑或建筑街区级别的空间详细分析到大陆规模的全球研究。结合广泛自动化的数据处理和图像分析方法，城市遥感提供了多种选择，可为资源管理者、规划人员、环保主义者、经济学家、生态学家和政治家等决策者提供准确、最新的地理信息。本文介绍了从多传感器遥感数据中获取的精选地理信息产品。这些产品和底层遥感技术是在德国航空航天中心 (DLR) 的德国遥感数据中心 (DFD) 和维尔茨堡大学遥感系的城市应用联合研究合作背景下开发的。