摘要：胶体量子点是一种具备可溶液加工特性的零维半导体材料,在新型光电探测器、光伏电池、发光二极管以及化学传感器研究和开发中备受关注.硫化铅材料具有较大的激子波尔半径和德拜长度,量子尺寸效应显著,是胶体量子点研究领域的热点.量子点比表面积大、表面悬挂键多,胶体量子点表面配体对其物化特性有重要影响,因此可通过表面配体工程实现量子点半导体器件的功能设计与性能提升.本文对硫化铅胶体量子点表面配体工程的研究进展进行综述,重点讨论表面配体对其导电特性与化学活性的影响,同时对高性能硫化铅胶体量子点材料和功能器件的设计与应用进行了展望.

摘要：飞秒光学参量振荡器(OPOs)是一种高效灵活的波长转换系统,可以在传统激光增益介质无法有效工作的波段内产生超短脉冲激光。宽光谱超短脉冲激光光源在多分子检测、光学相干断层成像和超快科学等新兴领域具有重要的应用价值。通过相位匹配设计,非线性晶体可以获得极大的参量增益带宽。而如何利用大增益带宽的非线性材料,基于飞秒OPO来产生宽谱激光逐渐成为近几年的研究热点。本文综述了近些年国内外飞秒OPO腔内光谱展宽技术的研究进展,重点介绍了本课题组基于腔内光谱合束、啁啾脉冲振荡、腔内脉冲压缩等技术方案实现飞秒OPO宽谱输出的研究成果。

摘要：新型非易失存储器是下一代计算机内存最具潜力的候选之一.基于非易失存储器构建持久性内存系统面临着2方面挑战:保证数据安全性、优化写操作.为此,现有工作提出加密和完整性检测技术以保证安全性,同时提出选择重加密策略以优化写操作.这些技术在持久性内存中引入多种元数据,但尚无研究工作综合考虑各类元数据特性以实现高效管理.为解决此问题,提出一种面向安全持久性内存的元数据协同管理方法(coordinated metadata management for secure persistent memory,COTANA).COTANA将加密和选择重加密元数据整合在相同块中,以减少加解密时元数据访问开销.同时,COTANA将整合后的块作为叶子结点构建完整性检测树,并通过将消息鉴别码放置在纠错码芯片中避免额外访问延迟.此外,通过实验发现数据块中不同字节存在不同修改频率.在选择重加密时,COTANA采用动态数据分片策略,从现有的连续分片方法和针对修改频率规律设计的聚集分片方法中动态选择造成位翻转最少的方法.实验结果显示,与采用最新的元数据管理方法和选择重加密策略的系统相比,COTANA最多能提升13.7%的性能,并减少21.3%的位翻转.

摘要：设计了一种热电制冷电子耦合元件(CCD)探测器,并对其特性进行了分析。介绍了该CCD探测器的真空制冷结构、电路、应用软件,并对各个部分的设计思路、功能、效果进行了详细论述。对该探测器的暗电流噪声和读出噪声进行了测试,结果表明:在温度为-30℃、读出频率为250kHz的条件下,该探测器的读出噪声为56e-,其暗电流噪声为0.232e-·(pixel·s)-1;使用该热电制冷CCD探测器测试空气的自发拉曼散射信号,在温度为-30℃、曝光时间为10s的条件下,O_2、N_2和H_2O的自发拉曼散射峰的相对高度分别为3303,7768,843ADU,其中N_2峰的信背比和信噪比分别为14.8和24.9。所设计的CCD探测器具有探测微弱自发拉曼散射信号的能力。

摘要：针对超大面阵红外遥感探测的需求,设计了一个基于自由曲面的超大矩形视场制冷型离三反光学系统。系统采用一个偶次非球面反射镜和两个自由曲面反射镜组成二次成像的结构,具有实出瞳并与冷光阑匹配,能够实现100%的冷光阑效率。与其他离轴三反系统相比,该系统最大特点在于其适配了4 k分辨率的大面阵红外探测器,具有视场大、无遮拦、成像质量好等技术特点。系统焦距为150 mm,工作波段为1.5~5μm,工作F数为5,视场为30°×25°。结构上,主镜采用偶次非球面,次镜和三镜采用XY多项式自由曲面,以校正大视场下的各种像差,系统在各个视场下调制传递函数在25 lp/mm处均大于0.4,满足大面阵红外探测器的成像质量要求。

摘要：硅基集成光子器件具有体积小、集成度高的突出优势,在光通信、数据中心光互连等领域具有广阔应用前景。然而,硅基波导耦合器件尺寸相对较大、工作带宽和工艺容差受限。硅基多模路由光子器件设计还面临挑战。文章介绍了近年来发展起来的两种硅基集成光子器件先进设计方法:绝热捷径法和变换光学方法,简要阐述其物理原理,并展示在硅基集成光子器件设计中的典型应用。

摘要：高功率窄线宽光纤激光器在相干合成、光谱合成以及非线性频率转换等领域发挥了重要的作用,吸引了大量国内外研究人员的广泛关注。近年来,华中科技大学武汉光电国家研究中心光纤激光技术团队持续进行优秀的国产化高功率窄线宽线偏振光纤激光技术的研究工作,2022年,课题组采用基于振荡器的种子源加自研的保偏掺镱光纤先后实现单正向1.2 kW和单反向3.2 kW的线偏振窄线宽光纤激光输出。近期,课题组进一步优化保偏掺镱光纤的掺杂组分,并改良振荡器种子源设计来抑制窄线宽保偏放大过程中的TMI和受激布里渊散射(SBS)效应,最终实现了输出功率4.1 kW的窄线宽线偏振全光纤激光输出。

摘要：基于反谐振反射光波导模型和模式耦合模型分析了负曲率空芯光纤的导光机理,利用有限元法模拟计算了圆形管环负曲率空芯光纤的结构参数对基模限制损耗的影响。通过分析嵌套环优化基模限制损耗机理,发现嵌套环之间的空气层对反谐振反射也有贡献,且嵌套环在不同管环数量下对限制损耗优化的影响不同。设计了一种纤芯直径不超过20μm的低限制损耗负曲率空芯光纤,其在1550nm处的限制损耗小于1dB/km,可保证单模传输。

摘要：铝合金液冷板是航空航天、国防等领域电子设备的重要散热零件,一般具有微细流道和复杂的外形,非常适合采用激光选区熔化(SLM)增材制造技术整体成形。为提升液冷板的整体成形效率,研究了1 kW高功率激光SLM成形铝合金的致密化行为、显微结构、力学性能以及微孔的最小孔径。结果表明:随着激光体能量密度增加,SLM成形AlSi10Mg试样的致密度先提升后趋于稳定;成形高致密(致密度>99.5%)试样所需的激光体能量密度为47.6~200 J/mm^(3);成形试样的显微组织由总体上呈〈100〉择优取向的α-Al基体和网状共晶Si组成;在晶界强化、固溶强化和第二相强化的共同作用下,成形试样的抗拉强度、屈服强度、延伸率分别达到(433±10)MPa、(267±8)MPa、(5.5±0.5)%,均超过同牌号压铸件;在高功率SLM成形条件下,水平与竖直伸展微孔的最小孔径分别为0.6 mm和0.4 mm,可以满足大部分微细流道的设计与成形需求。依托基础工艺研究,本文利用高功率SLM技术实现了液冷板局部模拟样件的快速成形,成形效率可达到75.6 cm^(3)/h。

摘要：我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史、现状以及典型应用原理和方案等的基础上,对其工作新机理、系统设计方案、研究发展方向等进行了阐述和讨论。