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锁模拉曼光纤激光器产生矩形脉冲
摘要： 在采用非线性光学环形镜的锁模拉曼光纤激光器中产生了矩形和阶梯状脉冲。该拉曼激光器采用典型的8字形结构配置。实验获得了基频为733 kHz的稳定矩形脉冲。随着泵浦功率的增加，拉曼脉冲演化为阶梯状矩形脉冲。测得最大脉冲能量为64.1 nJ，对应脉宽25.1 ns。通过光谱分辨测量证实，阶梯状脉冲是由双波长振荡引起的。据我们所知，这是首次报道锁模拉曼光纤激光器实现矩形脉冲输出。
关键词： 激光锁模、拉曼散射、光纤激光器
更新于2025-11-28 14:24:03
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用于超高频率腔光力学的量子阱光弹梳
摘要： 在量子极限下运行的光机械器件为超高灵敏度质量与位移测定以及更广泛的量子技术领域开辟了新视角。高频操作意味着可在更高温度下运行并具备更强的环境噪声免疫能力。本文提出并验证了一种量子阱光弹梳状结构新概念，该结构能在半导体混合谐振器中实现光与数百GHz量级光机械共振的高效电致伸缩耦合。我们利用专门设计的高分辨率拉曼光谱装置，证实了光谱权重从60GHz模式向190-230GHz模式的转移——这些高频模式对应于光声腔基础呼吸模的第八和第十泛音。该方法实现了比现有方案高两个数量级的机械频率耦合，且未降低光机械常数g0。光机械耦合的波长依赖性进一步证明了共振光弹相互作用的作用，凸显了实现强耦合机制的潜力。实验结果表明，电致伸缩力可设计出选择性耦合特定机械模式的优化器件。本提案为量子与超高频信息技术领域新型方法的实现开辟了令人振奋的前景。
关键词： 半导体微腔、拉曼散射、光机械学
更新于2025-09-23 15:22:29
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分布式单晶光纤超高温传感系统的设计与实现
摘要： 现代高温工艺（如化石能源生产、核反应堆和化学反应器）缺乏强大的分布式传感系统来监测这些高价值恶劣环境中的温度分布。常规基于石英光纤的分布式温度传感系统通常仅在800°C以下工作。本文提出了一种利用拉曼散射强度的分布式超高温传感系统的设计、实现与测试方案，其工作温度范围覆盖室温至1400°C以上。通过综合考虑热辐射、荧光效应及无包层单晶光纤的多模特性对系统进行优化。研究对比了皮秒与亚纳秒激光器的测试效果，采用约2米长的蓝宝石光纤（当前商用最长规格）进行测量，在最高测试温度1400°C下实现了12.4厘米的空间分辨率和0.28毫米的位置标准差，创下分布式温度传感系统的新纪录。
关键词： 拉曼散射、光纤应用、高温、晶体、时域分析
更新于2025-09-23 15:21:21
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用于表面增强拉曼散射（SERS）的SiO?@Ag核壳光子晶体合成
摘要： 采用简便的化学还原法制备了具有致密、完整且纳米级银壳的核壳SiO2@Ag复合微球。通过垂直沉积法使这些复合微球自组装形成三维光子晶体（PhCs）。利用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见光谱及能量色散X射线光谱（EDX）对核壳光子晶体复合材料进行了表征。文中展示了这些复合基底对拉曼散射的增强效果。
关键词： SiO2@Ag、光子晶体、表面增强拉曼散射、核壳结构、拉曼散射
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于中红外应用的SOI拉曼激光器综合建模与设计
摘要： 本文提出了一种绝缘体上硅（SOI）平台连续波拉曼激光器的综合模型。通过将该模型的输出结果与文献中的实验数据进行对比，验证了该模型的有效性。随后，我们设计了一款采用片上环形谐振腔的2.232微米拉曼激光器，并对阈值功率、输出功率等激光特性进行了数值分析。综合考虑工艺偏差因素后，确定了谐振腔长度与功率耦合比的最优参数值。最终通过为激光谐振腔设计可调谐定向耦合器（DC），提出了一种稳健的拉曼激光器设计方案。研究表明：当硅波导传播损耗降至0.6 dB/cm且通过p-i-n结消除自由载流子时，可实现阈值功率16 mW、斜率效率62%的拉曼激光器。
关键词： 非线性光学器件、拉曼散射、环形激光器
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用光子数叠加态实现远程原子间的确定性量子态转移
摘要： 我们提出了一种基于光子数叠加态（PNSS）实现远距离存储节点间确定性量子态转移的量子网络协议。该方案中，量子节点是由光子通道连接的高精细度光学腔内囚禁的单原子系统。发送端原子塞曼态叠加所承载的量子信息，通过腔辅助拉曼散射过程被精确映射到线偏振腔光子的PNSS上。这些光子传输至接收腔后，将以单位概率被相干吸收，在第二个原子上重建相同叠加态，从而确保远距离节点间的高保真态转移。我们首先将该方法应用于光子量子比特，证明这种叠加态相比单光子偏振态具有同等可靠的抗传播损耗能力，且多光子传输限制不会影响过程保真度。随后在保留量子比特优势的基础上，我们将该技术拓展至信息容量更高的光子三态态转移场景。这种可靠高效的方案还有望实现量子网络中纠缠的长距离分发。
关键词： 光子三态，光子比特，量子网络，量子态转移，纠缠分发，光学腔，拉曼散射，光子数叠加态
更新于2025-09-23 15:21:01
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Zn3N2相分解对高掺杂ZnO:Al,N薄膜性能的影响
摘要： 研究铝氮共掺杂及热退火对氧化锌薄膜性能的影响，不仅对实现薄膜的p型导电性至关重要，也有助于提升氧化锌基紫外探测器的性能。我们采用磁控溅射逐层生长技术，在硅衬底上制备了含Zn3N2相的高浓度掺杂ZnO:Al,N薄膜（ZnO:Al,N-Zn3N2）。本研究对比分析了原位生长与退火处理后高浓度掺杂ZnO:Al,N薄膜的结构、光学及电学特性。结果表明：常压条件下对ZnO:Al,N-Zn3N2薄膜进行热退火可使Zn3N2相分解。通过X射线衍射、能量色散X射线分析、拉曼散射、光致发光、X射线光电子能谱及X射线发射光谱等手段，我们详细研究了该现象对ZnO:Al,N薄膜性能的影响机制。
关键词： 射频磁控溅射、氧化锌、氮铝共掺杂、光致发光、X射线光电子能谱、薄膜、X射线衍射、拉曼散射
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过X射线衍射、拉曼散射和离子沟道效应研究3C-SiC中辐射缺陷动力学的比较研究
摘要： 在中等偏高温度下，碳化硅中的辐射缺陷会呈现显著的动态退火现象，但其机理尚未明晰。本研究采用500 keV氩离子脉冲束轰击100°C的3C-SiC材料，通过X射线衍射、拉曼散射和离子沟道技术的组合监测辐射损伤。这些技术探测到的不同类型晶格缺陷虽表现出相似的损伤累积行为，但其缺陷弛豫时间常数存在差异（约1至6毫秒）。我们提出了弛豫时间与缺陷本质的关联性。这些发现揭示了碳化硅中辐射缺陷动力学的额外复杂性，并表明需要综合不同缺陷表征技术的研究结果，才能更深入地理解固体中的动态退火过程。
关键词： X射线衍射、离子沟道效应、拉曼散射、动态退火、辐射缺陷、3C-SiC
更新于2025-09-23 15:19:57
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石墨烯等离激元的激光拉曼散射
摘要： 提出了一种在同时存在空间电荷和电磁表面等离子体的情况下，激光与太赫兹石墨烯等离子体相互作用的拉曼散射新方案。等离子体-激光耦合通过石墨烯中电子的二维响应产生。对于太赫兹等离子体对光学频率激光的散射，在近正入射条件下满足相位匹配条件，且拉曼散射波也垂直于石墨烯表面传播。拉曼散射波的电场振幅与等离子体密度涨落水平和激光振幅成正比，与电子有效质量成反比。该拉曼散射技术可实现对太赫兹波振幅和频率的原位诊断。
关键词： 太赫兹、诊断、拉曼散射、石墨烯等离子体、激光
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种波导馈电的35 GHz高转换效率整流器
摘要： 采用光纤进行拉曼光谱检测（激发波长1064 nm，采用色散检测方案），对意大利卡拉布里亚大区生产的多种单花蜂蜜进行了测量。这些蜂蜜样品具有三种不同植物来源：栗树、柑橘和洋槐。通过对光谱数据的多变量处理，我们能够区分其植物来源，并建立预测模型以量化重要营养保健品指标（如主要糖类和钾元素）。此外，还将栗树蜂蜜的拉曼光谱与电子舌测得的味觉特征进行了对比，发现其与苦-鲜味具有良好的相关性。本实验表明，拉曼光谱作为现代分析工具，在食品质量指标的无损快速多组分分析方面具有卓越潜力。
关键词： 食品、糖、预测模型、标签、模式分析、拉曼散射
更新于2025-09-23 15:19:57