检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2024年

作者：苏雅雯陈海伟赵梦薇钮云飞李晨张勇杨绍光祝世宁胡小鹏固体微结构物理国家重点实验室南京大学物理学院南京大学现代工程与应用科学学院之江实验室

在纳米电子学中，人们对于导电铁电畴壁的研究兴趣日益增长，而此类畴的制造技术至关重要。在这项工作中，我们详细研究了利用电场极化技术在x切的同成分铌酸锂薄膜（TFLN）中制造导电畴壁结构的方法。通过施加的电场以及脉冲数，可以... 详细信息

在纳米电子学中，人们对于导电铁电畴壁的研究兴趣日益增长，而此类畴的制造技术至关重要。在这项工作中，我们详细研究了利用电场极化技术在x切的同成分铌酸锂薄膜（TFLN）中制造导电畴壁结构的方法。通过施加的电场以及脉冲数，可以控制铁电畴结构的生长，且畴反转过程与畴壁的导电特性相关联。本文通过共聚焦二次谐波显微镜和压电响应力显微镜表征了TFLN中的畴结构。本工作的结果将为TFLN导电畴壁的发展和应用提供技术支撑。

关键词：薄膜铌酸锂电场极化头对头/尾碰尾畴结构畴壁导电性

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像差预补偿的铌酸锂晶体内部激光直写(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第11期61卷 1-7页

作者：王天新张勇固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210093 南京大学物理学院江苏南京210093

集成光电器件正由传统的二维构型向全空间维度发展,激光直写凭借其独特的三维加工优势在全维度光子芯片的发展中发挥了重要的作用。铌酸锂是近年来受到广泛关注的高性能光电材料,但由于界面间的大折射率失配引入像差,极大地影响了在铌... 详细信息

集成光电器件正由传统的二维构型向全空间维度发展,激光直写凭借其独特的三维加工优势在全维度光子芯片的发展中发挥了重要的作用。铌酸锂是近年来受到广泛关注的高性能光电材料,但由于界面间的大折射率失配引入像差,极大地影响了在铌酸锂晶体内部三维激光直写的精度。基于自适应光学原理的像差补偿技术可以对激光光束进行精确的波前控制,为实现聚焦光斑的像差校正提供了可行方案。针对铌酸锂内部进行三维激光加工的特点,由点扩散函数出发设计了对像差进行预补偿的理论模型,搭建了基于空间光调制器的像差预补偿激光加工系统,在实际测试中表征并对比了像差补偿后的结构加工效果。结果表明,优化像差补偿参数后,在铌酸锂表面以下110μm深度范围内获得了均匀性良好、无明显聚焦次点的激光改性结构。这一方案为在铌酸锂晶体内部实现高质量、全维度、大深度激光直写提供了可行性。

关键词：铌酸锂飞秒激光直写自适应光学像差校正泽尼克多项式

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涡旋光激光器研究进展(特邀)

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光子学报 2022年第1期51卷 97-108页

作者：吕铭鑫张翼鹏何健朗胡小鹏张勇固体微结构物理国家重点实验室(南京大学) 南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院南京210093 南京大学物理学院南京210093

涡旋光激光器能够输出具有特定空间结构的高能量、高质量的涡旋光束。涡旋光束在光通讯、光操控、超分辨成像等领域都有潜在的应用前景。本文介绍了涡旋光束的产生原理及其应用,综述了近期涡旋光激光器的发展历程,同时也对涡旋光激光器... 详细信息

涡旋光激光器能够输出具有特定空间结构的高能量、高质量的涡旋光束。涡旋光束在光通讯、光操控、超分辨成像等领域都有潜在的应用前景。本文介绍了涡旋光束的产生原理及其应用,综述了近期涡旋光激光器的发展历程,同时也对涡旋光激光器的发展趋势进行了展望。

关键词：涡旋光轨道角动量激光器光学参量振荡光纤激光器

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基于局域相位匹配的特殊光束非线性模式转换

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光学学报 2023年第14期43卷 195-202页

作者：陈欢吴淦孙旭辉马艺冰陈涌创汪称龙王童姚依正高冰吴浩陆蓉儿张超秦亦强南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210093 南京大学物理学院江苏南京210093 南京工业大学物理系江苏南京211816

提出一种能够同时实现拉盖尔高斯光束倍频和模式转换两种功能的光学超晶格。首先,通过局域相位匹配原理设计得到了实现以上功能所需的超晶格结构函数。不同于常规的多通道周期或啁啾结构,采用局域相位匹配原理得到的是一种具有弯曲畴的... 详细信息

提出一种能够同时实现拉盖尔高斯光束倍频和模式转换两种功能的光学超晶格。首先,通过局域相位匹配原理设计得到了实现以上功能所需的超晶格结构函数。不同于常规的多通道周期或啁啾结构,采用局域相位匹配原理得到的是一种具有弯曲畴的超晶格结构,理论上可以减少相差并提高转换效率。其次,讨论了正反两种模式的超晶格结构,两种结构均可以实现非线性模式转换,但正向结构效果更佳。最后,对不同角向指数的拉盖尔高斯光束的模式转换过程进行数值模拟,观察转换得到的厄米高斯光束图像,验证了两种光束模式指数的关系。模拟结果表明,这样设计不仅能够实现不同特殊光束之间的相互转换,而且将倍频和模式转换两种功能集为一体,使得器件更加紧凑。该结构有望推进非线性模式转换器的研究。

关键词：涡旋光模式转换倍频弯曲畴局域相位匹配

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非线性光子晶体中二次谐波光学涡旋的产生与优化（英文）

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物理学进展 2025年

作者：刘世强张鑫宇陈琰李世凤赵刚祝世宁胡小鹏固体微结构物理国家重点实验室南京大学现代工程与应用科学学院南京大学物理学院光场调控科学与技术国家重点实验室

二阶非线性系数空间调制的非线性光子晶体(NPC)可以用于产生光学涡旋，从而拓展涡旋光束的工作波长与拓扑荷数，为众多应用提供了新方法。在本工作中，我们研究了基模高斯光束在非线性叉形光栅中非线性倍频产生的二次谐波(SH)涡旋光束... 详细信息

二阶非线性系数空间调制的非线性光子晶体(NPC)可以用于产生光学涡旋，从而拓展涡旋光束的工作波长与拓扑荷数，为众多应用提供了新方法。在本工作中，我们研究了基模高斯光束在非线性叉形光栅中非线性倍频产生的二次谐波(SH)涡旋光束的过程。分析了不同结构拓扑荷和衍射级次下，远场SH光束的强度分布、位相分布及轨道角动量(OAM)谱。结果表明，当衍射阶次和结构拓扑荷增大时，SH光束呈现出角向干涉条纹和非均匀强度分布，偏离标准涡旋光束的环形特性。为优化SH涡旋光束质量，进一步研究了基波光束腰半径、晶体厚度及光栅占空比对倍频光场的影响。结果显示，增大基波光束腰半径、优化叉形光栅的厚度及占空比可有效抑制不同衍射阶次间的干涉，从而改善SH光束质量。本研究为基于NPC的非线性光学器件性能优化提供了理论指导。

关键词：光学涡旋非线性光子晶体二次谐波生成轨道角动量

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基于cGAN的下采样LG谱图像优化重建

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南京大学学报（自然科学版） 2023年第5期59卷 752-758页

作者：叶皓王麓懿吴雪炜张勇固体微结构物理国家重点实验室南京大学物理学院南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院南京210023

对于复杂图像的拉盖尔高斯(Laguerre-Gaussian,LG)谱成像,因为满足奈奎斯特采样率的高阶LG模式系数无法测得,重建图像的失真不可避免,而神经网络算法通过先验学习,可以对失真图像实现较为清晰的复原.提出基于条件生成对抗网络(Condition... 详细信息

对于复杂图像的拉盖尔高斯(Laguerre-Gaussian,LG)谱成像,因为满足奈奎斯特采样率的高阶LG模式系数无法测得,重建图像的失真不可避免,而神经网络算法通过先验学习,可以对失真图像实现较为清晰的复原.提出基于条件生成对抗网络(Conditional Generative Adversarial Nets,cGAN)的图像优化重建方法,在处理下采样的LG谱单像素成像和旋转运动模糊图像中均取得了较好的效果.在1.87%的LG谱采样率下,该方法能将Kaggle数据集人像二值图像的结构相似性(Structural Similarity,SSIM)指数提升至0.8以上,和经典图像去噪算法相比有显著提升.

关键词：频谱下采样拉盖尔高斯模式 cGAN 图像优化重建单像素成像旋转运动模糊图像复原

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应力作用下单晶钛酸钡亚微米柱相、畴演变的原位电子显微镜研究

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电子显微学报 2025年第2期44卷 153-159页

作者：任义丰庞振涛王志超周雪松许航毛亚川陈茂邓昱南京大学物理学院江苏南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210093 南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093

在应力场作用下,铁电材料中铁电/铁弹性畴的演化是一个重要而复杂的过程,这一过程涉及到跨尺度层次结构的相互作用。为了解关键的局部微观结构演变,本文利用原位透射电镜直接观察了应力诱导钛酸钡(BaTiO_(3))亚微米柱的层次结构演变。... 详细信息

在应力场作用下,铁电材料中铁电/铁弹性畴的演化是一个重要而复杂的过程,这一过程涉及到跨尺度层次结构的相互作用。为了解关键的局部微观结构演变,本文利用原位透射电镜直接观察了应力诱导钛酸钡(BaTiO_(3))亚微米柱的层次结构演变。结果表明,相、畴演化对加载方式(加载/卸载速率、应力维持时间和应力大小)较为敏感。在室温下,通过慢循环压缩(加载高达0.5 GPa,应变速率为10^(-4)/s,循环100次)可以引入由四方相到四方-正交相边界的应变驱动相变。基于此,本文提出了一种机械方法,在BaTiO_(3)中获得稳定良好的高密度多畴多相共存结构,具有潜在的应用前景。

关键词：钛酸钡铁电材料相畴结构应力场原位电子显微学

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用于远程气体探测的双波长中红外激光器(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第1期61卷 153-160页

作者：吕新杰杨彬姚红权汪小涵吴悔卜令兵祝世宁南京大学固体微结构物理国家重点实验室江苏南京210093 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210023 南京大学物理学院江苏南京210093 南京大学人工微结构科学与技术协同创新中心江苏南京210093 南京信息工程大学大气物理学院江苏南京210044

为了实现远程气体探测,基于由超晶格材料构成的光参量振荡器,研制了一台双波长输出的中红外激光器。该光参量振荡器通过种子注入的方式,实现了纳秒级窄线宽的中红外脉冲激光输出,重复频率为500 Hz,单脉冲能量超过1 mJ,并能够对准2.6~4.0... 详细信息

为了实现远程气体探测,基于由超晶格材料构成的光参量振荡器,研制了一台双波长输出的中红外激光器。该光参量振荡器通过种子注入的方式,实现了纳秒级窄线宽的中红外脉冲激光输出,重复频率为500 Hz,单脉冲能量超过1 mJ,并能够对准2.6~4.0μm波长范围内的NO、NO_(2)和SO_(2)的吸收峰。通过气体动态排放实验,在远程气体探测实验中对该激光器进行了验证。

关键词：光参量窄线宽光谱中红外激光器

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基于伴随法的贝塞尔-高斯光束发射器逆向设计

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光学学报 2025年第8期45卷 213-220页

作者：蒋欣辰洪鹏黄春玉陆延青寇君龙南京大学电子科学与工程学院江苏南京 210023 南京大学集成电路学院江苏苏州 215163 南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心江苏南京 210093 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京 210023 南京大学电子科学与工程学院江苏南京 210023 南京大学集成电路学院江苏苏州 215163

贝塞尔光束携带相位奇点和轨道角动量等信息,同时具备无衍射的传播特性,因此在基础科学、光量子通信和成像领域中都有广泛应用.提出了一种基于伴随优化的片上贝塞尔-高斯光束发射器逆向设计方法,并对二阶贝塞尔-高斯光束发射器进行了分... 详细信息

贝塞尔光束携带相位奇点和轨道角动量等信息,同时具备无衍射的传播特性,因此在基础科学、光量子通信和成像领域中都有广泛应用.提出了一种基于伴随优化的片上贝塞尔-高斯光束发射器逆向设计方法,并对二阶贝塞尔-高斯光束发射器进行了分析验证,其接近于86%的相关度证明该光束发射器的优越性能.此外,该器件可容忍一定范围内的刻蚀误差和工作波长扰动,具备良好的稳定性,为光通信、光计算等领域提供了一种可行的器件选择方案.

关键词：逆向设计贝塞尔光束涡旋光集成光路

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BiCuXO(X=S、Se、Te)晶体的电输运与热输运性质研究

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物理学进展 2024年第6期44卷 259-277页

作者：田浩董松涛李伊驰吕洋洋周健陈延彬姚淑华南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构物理国家重点实验室江苏省功能材料设计原理与应用技术重点实验室南京210093 江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212100 南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室南京210093

BiCuXO(X=S、Se、Te)作为层状氧化物,具有良好的电输运性能以及低的热导率,是一种潜在的性能优异的热电材料。材料物理性能的优化离不开对晶体本征性能的研究。本文首先详细介绍BiCuXO晶体的生长工艺,通过生长方法和元素掺杂调节载流子... 详细信息

BiCuXO(X=S、Se、Te)作为层状氧化物,具有良好的电输运性能以及低的热导率,是一种潜在的性能优异的热电材料。材料物理性能的优化离不开对晶体本征性能的研究。本文首先详细介绍BiCuXO晶体的生长工艺,通过生长方法和元素掺杂调节载流子浓度,改善其电输运性质,并与文献报道的陶瓷样品进行了对比。其次介绍BiCuXO晶体的电输运性能和热输运性能,电输运性能主要包括导电行为、散射机制及磁阻演化;热输运性能主要是通过非弹性中子散射和拉曼实验研究,并结合第一性原理计算研究其极低热导率的物理机制。最后介绍了基于热电效应BiCuSeO晶体在光热电领域的应用。本文总结了BiCuXO晶体的生长方法,研究其电学、热学以及光热电性能,希望为BiCuXO性能的优化提供思路。

关键词： BiCuSeO 晶体生长热电性能电输运热导率光热电效应

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