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oe1(光电查) - 科学论文

29 条数据
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  • 高强度激光与物质相互作用产生的超快电子的直接观测

    摘要： 高强度超短激光脉冲与薄固体靶相互作用时，能通过逃逸电子产生的极强加速电场生成高能质子和离子。因此，对这些电子特性的表征是理解加速电势时间演化的关键因素。本文展示了超快逃逸电子分量的时间分辨测量结果，采用100飞秒时间分辨率的时间诊断技术，测定了发射的超快电子束的电荷量、电场强度及持续时间。实验获得了超快电子束参数与入射激光脉冲能量之间标度律的实验证据，并与理论模型进行对比，显示出极好的一致性。

    关键词： 超快电子、高强度激光-物质相互作用、标度律、时间诊断

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 最大化超小型光子晶体腔的品质因数与模式体积比

    摘要： 采用拓扑优化方法系统设计了具有小制造容差的微纳光子晶体腔，以提升品质因数与模式体积比Q/V。在放宽制造容差条件下，获得可突破衍射极限将光场限制至深亚波长尺度的蝴蝶结形腔体；而施加较小制造容差时仍能实现高效设计，但仅具衍射极限约束。受数值模拟结果启发，通过几何拟合提取出椭圆环光栅腔概念结构。数值评估表明：对于小尺寸结构，拓扑优化腔体较标准L1腔的Q/V比提升达两个数量级，较形状优化L1腔提升超过一个数量级；增大腔体尺寸时可通过显著提升Q因数（同时V值无明显增加）来增强Q/V比。优化腔与参考腔的对比显示，要实现V值的显著降低需要腔体产生重大拓扑结构改变。

    关键词： 拓扑优化、模式体积、光-物质相互作用、光子晶体腔、品质因数

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 浸入腔体中的双量子点分子发光特性：声子辅助隧穿

    摘要： 双量子点中的隧穿过程主要由两种机制决定：激发态波函数的重叠（可有效描述为隧穿速率）和声子辅助隧穿。本文研究了浸入单模光学腔的双量子点分子中，这两种机制相互竞争所产生的不同隧穿状态。我们展示了这些状态如何影响每个量子点和腔内的平均激发数、光致发光光谱的谱学分辨率与发射峰，以及作为腔内发射光量子性指标的二阶相干函数。

    关键词： 双量子点、光-物质相互作用、二阶相干函数、声子辅助隧穿

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 操控等离子体纳米粒子晶格中的光-物质相互作用

    摘要： 理性组装的纳米结构展现出超越其单个单元的独特物理化学性质。纳米制造技术的发展使得在宏观尺度（>平方英寸）区域上实现多种纳米材料图案化成为可能。当晶格间距接近入射光波长时，周期性金属纳米结构会产生长程衍射相互作用。晶格中金属纳米粒子间的集体耦合会引发尖锐而强烈的等离激元表面晶格共振，这与单个纳米粒子产生的宽泛局域共振形成鲜明对比。等离激元纳米粒子晶格在亚波长范围内（比单个单元强两个数量级）能产生显著增强的光学场，这些强电磁场可调控光催化、光谱分析、非线性光学及光捕获等纳米尺度过程。 本文重点探讨激子-等离激元耦合及等离激元纳米粒子晶格的光-物质相互作用进展：首先阐述超锐利表面晶格共振的基本原理——该共振源于纳米粒子局域表面等离激元与晶格衍射模式的耦合；其次讨论染料分子与等离激元纳米粒子晶格集成后形成的室温纳米激光器架构，通过调节折射率环境或改变晶格间距可实时调控激光发射波长；第三描述通过操控晶胞形状或晶格几何构型来控制激光发射特性的方法，低对称性等离激元纳米粒子激光响应及多尺度等离激元超晶格（有限晶格阵列形成的微米尺度极化依赖纳米粒子群）能支持多模式可控纳米激光；第四探讨光活性发射体在纳米腔阵列上的组装行为——这种混合材料体系具有增强的激子-等离激元耦合效应，将金属-有机框架材料置于纳米粒子周围可产生具有晶格决定波长的强荧光增强混合光子模式，二维材料中量子发射体与等离激元晶格的确定性耦合能保持单光子发射并缩短衰减寿命。 最后重点介绍纳米粒子晶格的新兴应用：从紧凑型全可重构成像器件到固态发射体结构。等离激元纳米粒子晶格是可调谐平面光学、非平庸拓扑光子学及化学活性调控的多功能可扩展平台。

    关键词： 纳米级激光、表面晶格共振、激子-等离子体耦合、光-物质相互作用、等离子体纳米粒子晶格

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 理解平均场半经典光-物质动力学的本质：对能量转移、电子-电子关联、外场驱动及长时间细致平衡的研究

    摘要： 半经典电动力学（量子物质加经典电磁?。┦茄芯抗?物质相互作用（尤其是真实分子体系）的一种有效方法。但该领域不存在唯一的标准方案：一方面，分子间相互作用可通过连接不同分子的静态双体相互作用瞬时描述，此时经典横向电场E在短距离内仅作为旁观者存在（此为方案I哈密顿量）；另一方面，分子间相互作用也可完全通过经典单体电场E中介（假设忽略电子交换效应，不考虑任何量子效应）来描述（此为方案II哈密顿量）。此外还可将这两种哈密顿量混合为第三种杂交方案——该方案对低能激发保持量子电子-电子关联描述，而对高能激发采用平均场处理。为探究实际应用中最可靠的半经典方案，我们研究了极简多位点模型（一对全同双能级系统TLS）在共振能量转移(RET)或集体驱动动力学下的实时行为。当无强外场激励时，两种方案（I和II）表现尚可，但发现没有单一方案适用于所有条件（强外场下所有方法均失效）。各方案存在独特缺陷：方案I哈密顿量对RET最优但对驱动动力学表现复杂；方案II哈密顿量始终稳定却明显不适用于短距离RET。关键发现是：对于外场驱动动力学，方案I哈密顿量的全组态相互作用描述会严重高估电子长时能量，这揭示了一个反直觉事实——若要将量子分子与经典光场耦合，对电子-电子关联进行完整精确处理反而可能比简单平均场电子结构处理产生更差结果。未来工作需探究：(i)这些算法在多于一对TLS体系中的表现；(ii)通过引入自发辐射关键因素能否普遍改进这些算法。

    关键词： 共振能量转移、半经典电动力学、平均场动力学、光-物质相互作用、电子-电子关联

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 手征光子晶体光纤中宽带圆偏振超连续谱的产生

    摘要： 实芯光子晶体光纤（PCF）中的超连续谱（SC）产生技术已较为成熟，在科学技术领域具有广泛应用[1,2]。传统超连续谱中，由于交叉相位调制效应，偏振态无法在整个光谱范围内保持稳定，且可能随功率变化而改变。最新研究表明，连续扭转的光子晶体光纤会呈现圆双折射特性[3,4]。本文首次实验验证了扭转光子晶体光纤能在全光谱范围内稳健保持圆偏振态，且该特性与功率无关。

    关键词： 超连续谱生成、手性光-物质相互作用、光子晶体光纤、圆偏振

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎(2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 太赫兹光子晶体腔中等离子体超材料与光子的超强耦合

    摘要： 强耦合区间的光-物质相互作用对基础量子光学及其应用具有重要意义。本研究报道了太赫兹频段光子晶体腔中超材料"准粒子"与光子之间新型的强相互作用现象。实测拉比劈裂显示其与超材料单元密度呈平方根依赖关系——即使这些单元来自两个空间分离的平面超材料阵列，这表明存在非局域性的集体强相互作用。该发现不仅有助于研究基础强耦合现象，还可应用于超低阈值太赫兹极化激元激光器、电压控制调制器与频率滤波器，以及超高灵敏度化学与生物传感等领域。

    关键词： 强耦合、光-物质相互作用、超材料、非局域集体强相互作用、太赫兹、拉比分裂、光子晶体腔

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 光子法诺腔中的量子光-物质相互作用与受控声子散射

    摘要： 通过将法诺共振作为光学腔中的一个反射镜，可获得具有高度非对称线型的局域模式。在腔内放置单个量子发射体后，会形成一种新的腔量子电动力学机制——其中光-物质相互作用动力学与采用洛伦兹线型传统腔的情况存在本质差异。进一步考虑发射体的振动动力学时，会产生复杂的声子-光子相互作用，而法诺反射镜引发的光学干涉会显著改变能量向振动模式的泄漏过程。我们证明：相比采用传统反射镜的等效腔体，这种控制机制能提升所发射光子的最大可区分性。

    关键词： 声子散射、量子光-物质相互作用、法诺腔、光子法诺腔、腔量子电动力学

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 中红外超短脉冲驱动相对论激光-物质相互作用的高次谐波探针

    摘要： 高次谐波产生（HHG）是强场非线性光学物理中的核心效应之一。过去二十年间，HHG已成为阿秒物理领域范式突破的核心。但鲜少有人关注HHG作为高灵敏度且具有多重独特优势的分析工具的潜力。以此模式应用时，HHG能帮助探测并理解复杂气相、固态及激光等离子体系统中的超快电子动力学。本文通过将HHG用作中红外超短脉冲驱动的相对论性激光-物质相互作用探针，拓展了这一概念。

    关键词： 中红外、相对论激光-物质相互作用、超短脉冲、高次谐波产生

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于二维GeP的宽带光开关和光电探测器

    摘要： 磷化锗（GeP）作为一种典型的二维IV-V族半导体，因其具有比黑磷（BP）更高的热力学稳定性、宽范围可调的带隙、高载流子迁移率以及面内各向异性而备受关注。然而，其光子和光电特性迄今尚未得到充分研究。本文通过助熔剂法成功生长出大尺寸高质量GeP单晶块体，并采用液相剥离（LPE）与旋涂法制备出二维纳米片。系统研究了二维GeP纳米片的宽频光子和光电特性，通过第一性原理计算验证其带隙可从块体的0.43 eV连续调节至单层的1.58 eV。采用非简并泵浦-探测和开孔Z扫描方法研究其超快载流子动力学与非线性光学响应，结果表明二维GeP纳米片具有优异的宽频饱和吸收特性。进一步制备了基于二维GeP纳米片的宽频饱和吸收体（SAs）和光电探测器，证实其可作为高性能宽频光调制器和探测器。该研究将激发探索新型IV-V族二维材料用于宽频光子和光电应用的重要兴趣。

    关键词： GeP、光子与光电器件、二维材料、光-物质相互作用

    更新于2025-09-12 10:27:22