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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 多模外差式五阶红外光谱技术

    摘要： 采用外差检测的五阶多维红外光谱在三光束双频配置下实施。在溶液中检测到4-叠氮丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯化合物的大量五阶交叉峰，涉及频率范围1045至2100 cm?1的多个振动模式。通过前两个中红外激光脉冲激发的标记模式X和Y、第三个激光脉冲激发的报告模式Z，获取了包含泛音(2X/Z)与组合带(XY/Z)的交叉峰，并讨论了影响五阶交叉峰振幅的因素。这些五阶交叉峰既出现在空间邻近（相隔几个化学键）的模式间，也存在于空间分离约12 ?（相隔八个化学键）的模式间。两种情况下，三阶与五阶交叉峰的等待时间依赖性均呈现显著差异——包括交叉峰达最大值时的等待时间、衰减时间以及大等待时间下的平台值均存在强烈区别。这种差异源于五阶信号对弱耦合于报告模式的灵敏度降低，以及涉及标记模式泛音态的不同弛豫动力学。五阶峰筛选强耦合于报告模式的能力有助于识别特定能量弛豫与传输路径，对理解分子内能量传输动力学具有重要意义。研究构建了反映三点关联函数的吸收型五阶交叉峰，证明除三重频率关联函数外，五阶光谱还能自然测量频率与模式耦合（非谐性）的关联。当前五阶信号检测极限估计为约化非谐性1×10?3量级，该值由相应两态非谐性除以报告模式光谱宽度决定。鉴于三光束配置下五阶交叉峰记录的简便性，该方法具有广泛应用潜力。

    关键词： 振动模式、非谐性、外差检测、五阶、多维红外光谱、能量传输

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过偏振依赖性对异频检测手性振动和频生成信号进行体相或界面归属

    摘要： 在远离电子共振的条件下，研究了聚乳酸薄膜和纯柠檬烯液体中手性振动和频生成（VSFG）的外差检测偏振依赖性。通过比较S偏振VSFG与P偏振可见光、P偏振红外光，以及P偏振VSFG与S偏振可见光、P偏振红外光等偏振组合下的手性信号与理论模型计算，成功区分了二氧化硅基底上聚乳酸薄膜的对映体，并将其手性VSFG信号归因于界面而非体相。同理，纯柠檬烯的手性VSFG信号被判定为来自体相，这与先前结论一致。这种将手性信号来源归属于体相或界面的方法，可能适用于低折射率基底上的有机薄膜及厚样品体系。

    关键词： 柠檬烯、手性振动和频生成、偏振依赖性、体相或界面归属、外差检测、聚乳酸

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 采用外差检测的双跳混合射频/统一自由空间光中继DF转发及两种IM-DD信道模型的精确性能分析

    摘要： 本文对采用异频外差检测（HD）和强度调制-直接检测（IM-DD）两种FSO接收方式的混合双跳射频（RF）/统一自由空间光（FSO）解码转发（DF）中继系统进行了精确性能分析，推导了该系统中断概率、平均误码率（BER）及遍历信道容量的闭式表达式。据我们所知，本分析首次采用IM-DD信道的精确信道容量结果，同时也是首次同时考虑（与IM-DD输入无关的）和（与IM-DD成本相关的）加性高斯白噪声（AWGN）信道进行此类系统分析。研究假设第一跳（RF链路）服从Nakagami-m衰落，第二跳（FSO链路）服从含指向误差的Málaga（M）湍流模型——这些衰落与湍流模型包含瑞利分布和伽马-伽马分布等特例，因此从RF与FSO衰落模型角度看，本分析具有普适性。在误码率推导中，我们允许两跳采用不同调制方式（因非所有调制方案都适用于IM-DD FSO链路）。此外还研究了高信噪比（SNR）下的渐近系统性能，由此获得该系统新型未报道的编码增益与分集阶数分析结果。值得注意的是，在FSO跳中当发射功率较高时，所有考虑的FSO检测器均呈现相同分集阶数。最后通过仿真验证了解析表达式与渐近结果的准确性。

    关键词： 中村m衰落、马拉加(M)衰落、高清、解码转发、外差检测、混合射频/自由空间光中继网络、强度调制-直接检测、解码转发、强度调制-直接检测

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • CsPbBr?Cl钙钛矿纳米晶中的长激子退相干时间与相干声子耦合

    摘要： 全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶（NCs）展现出卓越的光学特性，包括宽光谱可调性、高量子产率、高振子强度、无闪烁单光子发射以及低光谱扩散。本研究报道了在100飞秒至10纳秒时间尺度上对相干与非相干激子动力学的测量，确定了这些纳米晶中的退相位和密度衰减速率。实验采用瞬态共振三脉冲四波混频（FWM）技术，在5K至50K温度范围内通过外差检测对CsPbBr2Cl纳米晶进行研究。通过分析5K温度下光子回波幅度的衰减，我们测得低温激子退相位时间为24.5±1.0皮秒，对应均匀线宽（半高全宽）为54±5微电子伏特。此外，还观测到皮秒时间尺度上的光子回波信号振荡现象，该现象被归因于激子与能量为3.45毫电子伏特的量子化声子模式之间的相干耦合。

    关键词： 量子点、相干性、四波混频、纳米晶体、外差检测、钙钛矿、T2时间、卤化铅、光子回波、声子

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 基于外差检测的源设备无关量子随机数发生器，速率达17 Gbps

    摘要： 随机数广泛应用于从基础科学模拟到安全防护等诸多领域。在贝尔测试和密码学等关键场景中，随机数既需具备私密性，又要求以超高速率生成。然而现有随机数发生器通常被视为可信设备，但若存在缺陷或遭受恶意外部干扰，其安全性可能受到威胁。本研究提出一种能同时保障安全性与生成速度的高效协议：基于通用正算子值测量构建源-设备无关协议，并将其特化为零差测量方案。通过实验实施该协议，在无需初始随机源的情况下实现了17.42 Gbit/s的安全生成速率，且该协议在有限密钥场景下对各类攻击的安全性均已得到证明。

    关键词： 量子密码学、源设备无关、外差检测、连续变量、量子随机数发生器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用辉光放电探测器和光电二极管实现毫米波与太赫兹通信中的QPSK检测

    摘要： 太赫兹频段（0.1-10太赫兹）是极具吸引力的新兴应用频带。在无线通信中，它能作为高容量传输链路。该频段未被充分利用的原因是缺乏适用于此频段的商用通信技术系统。我们发现氖指示灯或辉光放电探测器（GDD）可作为该频段内简单且极其廉价的探测器。在现代调制技术中，需要恢复信号相位。本文通过采用外差检测方法，利用GDD和光电二极管对二次调幅毫米波信号进行检测，证实了这一概念的可行性。

    关键词： 通信、太赫兹、毫米波、辉光放电、外差检测

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE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) - 量子效率与带宽优化的电光采样技术

    摘要： 电光采样（EOS）技术能够对远红外（太赫兹）至近红外宽光谱范围内的光学波形进行场敏感检测。最新研究表明，该技术已应用于中红外（MIR）分子指纹区液体与气体的高灵敏度光谱分析，突破了该波段宽带探测器的固有局限，展现了这种相干检测方案在分子光谱领域的应用潜力。本文通过理论与实验研究了EOS中量子效率/动态范围（DR）与探测带宽的权衡关系。理论模型采用一维形式描述EOS检测的两步过程：首先通过一阶传播方程计算非线性上转换过程，继而利用强门控脉冲对产生的和频场进行外差检测。首组实验中，我们采用中心波长1030纳米的高功率16飞秒脉冲，对中心波长8.6微米、跨度一个倍频程的光谱进行采样。通过测量EOS晶体（500微米厚硒化镓）后MIR功率随延迟时间的最大衰减，测得2%的上转换效率——该数值在EOS领域前所未有。而85微米厚晶体的最大MIR损耗仅0.3%，这是由较短相互作用长度所致。但模拟显示该薄晶体会显著提升探测带宽。由于采用创纪录本地振荡器功率（28兆赫兹450毫瓦）的外差检测受散粒噪声限制，该转换效率实现了6.5×10^6的超高振幅动态范围（测量时间20秒），直接提升了光谱检测的灵敏度。模拟表明采用中心波长2微米的采样脉冲可实现更优相位匹配，预期带宽-动态范围矛盾将得到缓解，目前我们正开展相关实验验证。

    关键词： 外差检测、量子效率、动态范围、带宽、电光采样

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 风力发电机动态结构上的激光多普勒振动测量

    摘要： 风力涡轮机的设计、建造和运行中存在诸多问题需要进行振动测量，尤其是在运行状态下对转子叶片的测量。内置传感器只能有选择性地完成这项任务，而外置传感器不仅实施难度大，还可能对被测对象产生影响。本文将介绍一种系统无关的远程测量方法：将激光多普勒测振仪与转子旋转跟踪技术相结合。该方法需要将转子宏观运动产生的效应与真实振动运动区分开来，其中包括快速转子运动产生的多普勒效应，此外还讨论了反向散射相干激光辐射的信号噪声以及斜视角导致的运动伪影问题。首次测试测量表明，尽管存在这些挑战，该方法仍具有适用性。

    关键词： 跟踪方法、风力涡轮机、激光多普勒振动测量、外差检测、转子叶片

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年国际频率控制研讨会与欧洲频率和时间论坛联合会议（EFTF/IFC） - 美国佛罗里达州奥兰多（2019.4.14-2019.4.18）] 2019年IEEE国际频率控制研讨会与欧洲频率和时间论坛联合会议（EFTF/IFC） - 利用光纤进行地震检测

    摘要： 现有的电信光纤网络，结合窄线宽激光器和外差检测等相干激光干涉测量技术，可作为地震探测工具。利用该基础设施，我们成功检测到多次地震，其矩震级低至3.4级，震中距范围在25至18500公里之间。这种能力对于当前宽频地震仪覆盖不足的海洋地震探测具有重大意义。我们将该技术作为传统探测手段的补充，并展示了如何基于现有光纤网络实现部署。

    关键词： 光纤链路、频率计量学、窄线宽激光器、外差检测、激光干涉测量法

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于外差检测的脉冲式激光测距系统实现，用于高重复频率的长距离测量

    摘要： 本文介绍了一种基于外差探测的长距离测量脉冲式激光雷达（LADAR）系统的实现方案。虽然基于强度直接探测的脉冲式激光雷达结构简单且技术成熟，但进行远距离测量时需要高峰值功率激光器与低噪声雪崩光电二极管，这会因激光器和光电探测器的重量、功耗及成本问题限制其应用范围。本研究采用PIN光电二极管实现外差探测以提升接收机灵敏度，替代了低噪声雪崩光电二极管方案，并运用光学锁相环生成外差探测所需的光学本振信号。所提出的外差探测方案在1.2 GHz带宽下实现了-52.6 dBm的最小可探测信号电平，该方案被应用于脉冲式长距离测量激光雷达系统。该系统以40 kHz重复频率实现了2.77公里测距，展现出在高速帧率条件下实现远距离实时三维成像的显著优势。

    关键词： 激光雷达、光学锁相环、远程测量、外差检测、高重复频率

    更新于2025-09-11 14:15:04