扫描方向对金属和硅复合薄膜表面激光诱导自组织加工质量的影响(特邀)

激光诱导周期性表面结构的质量可通过调整激光参数、改善材料表面和优化扫描策略等手段来提高。研究了扫描方向对线偏振激光诱导金属/硅复合薄膜表面氧化LIPSS的影响。结果表明,当扫描方向垂直于激光偏振方向时,纳米结构会出现分叉、不连续等问题;当扫描方向平行于激光偏振方向时,纳米结构呈现短程有序,但在光斑拼接处存在扭曲;而当扫描方向与激光偏振方向存在一定夹角时,容易获得长程均匀有序的周期性纳米结构。数值仿真结果表明造成这些现象的原因是近场效应对自组织过程具有不可忽略的影响。

国际先进资讯科技学术进展

第8届国际先进资讯科技学术会议（The 8th International Conference on Advanced Infocomm Technology）于2015年10月25～27日在杭州举行。此次会议由浙江大学和中国卫星海上测控部联合主办，浙江大学现代光学仪器国家重点实验室、浙江大学光子学与技术国际合作联合实验室共同承办。

光电子和微纳光学学术进展

第5届国际光电子和微纳光学进展学术会议（The 5th International Conference on Advances in Optoelectronics and Micro/Nano-Optics）于2015年10月28～31日在杭州举行。

“微纳光学”专栏序言

微纳光学是光学与纳米技术有机结合产生的一个新兴研究方向,既承载了传统光学在亚波长尺度下的科学延伸,又借助光学平台推动纳米技术的实质化创新发展,在信息传输与处理、光能源利用、生化检测、高端制造技术和国防等领域都有广泛的应用前景,是当前光学研究的前沿和纳米科技发展的重要分支。

表面等离子体和人工电磁介质纳米光子器件

贵重金属在纳米光子学中开始起着越来越重要的作用,特别是贵重金属的表面等离子体效应和人工电磁介质结构的应用。表面等离子体纳米光子器件能实现光学模的亚波长束缚,因此在超高集成度光路、发光二极管、传感器、探测器等应用中将起着巨大的作用。同时,亚波长金属材料组成的人工电磁介质也能展现出各种激动人心的物理特性和潜在的应用。表面等离子体器件和人工电磁介质结构都需要贵重金属(如金、银等)作为其基本的组成元素。在这里,将回顾我们研究小组最近在表面等离子体器件和人工电磁介质结构方面的一些进展。将系统介绍光通讯波段的亚波长表面等离子波导和普通硅波导之间的高性能耦合器,以及超薄、宽吸收角度的亚波长人工电磁介质完美吸收结构等内容。也将简单介绍我们利用表面等离子体效应和人工电磁介质结构在隐形方面的一些研究。

无油浮动涡旋压缩机驱动液氦温区JT制冷机实验研究

为验证无油浮动涡旋压缩机驱动液氦温区JT制冷机的可行性,搭建了闭式液氦温区JT制冷机实验平台,开展了降温实验,实现了液氦温区制冷。通过调节压缩机背压,在压比为9.57时优化得到浮动涡旋压缩机的效率为8.65%,此时制冷机可在4.4 K提供24.0 mW制冷量。

液氢温区直接节流制冷新流程热力学分析

低温制冷机是液氢长期在轨零蒸发贮存的关键技术之一。节流制冷机无低温运动部件,具备系统简单和可连续制冷等优点。本文提出了液氢温区直接节流制冷新流程,拟采用回热式制冷机或者液氢储罐排气冷量为其提供32K以下的预冷量,有潜力实现快速降温和高效制冷。采用热力学方法对于给定液氢温区10W的制冷量要求,以等温压缩功为优化目标对该制冷机进行优化。分析得到了优化等温压缩功及其对应的优化高压压力和预冷量与预冷温度之间的变化关系。结果表明:当预冷温度低于32K时,直接节流制冷机在优化工况下运行时与典型节流制冷机性能接近,但其结构得到简化,稳定性高且制冷机降温初期无需旁通。

基于相变材料超表面的光学调控

超表面光学完美结合了传统的几何、物理光学理论和前沿的纳米技术,近年来引起科研工作者的广泛关注.在线性光学领域,它已广泛用于对光波的振幅、相位进行调控,如平面透镜、全息成像和热辐射器件等.在非线性光学领域,针对它在高次谐波生成、超快激光器等方面的研究工作也方兴未艾.本文分别从理论和应用角度,分析总结了国内外超表面光学调控方向的研究进展,重点介绍了利用相变材料实现动态光学调控的前沿研究工作,并讨论了未来发展前景以及需要解决的难题.

微型JT制冷机降温实验

采用BF33硼硅玻璃结合光刻、激光刻蚀和熔融键合等工艺制成了以纯氮为工质的微型JT制冷机,外观尺寸(长×宽×厚)为60 mm×9.6 mm×1.2 mm。搭建了微型JT制冷机实验系统,能够为JT制冷机提供稳定的压力工况和高纯工质,并可测得相应压力工况下的温度和工质质量流量数据。降温实验结果表明,当高压和低压分别为10.1 MPa和0.24 MPa时,微型JT制冷机能够获得94.3 K的无负荷制冷温度。制冷温度和工质质量流量保持稳定长达4小时以上。其加工工艺和实验系统方案可靠性得到验证。

浅谈2012年两次降息对银行业利润的影响

2012年6月7日至7月5日，中国人民银行在一个月内罕见的两次降低金融机构人民币存贷款基准利率，同时采取了设置浮动区间及非对称降息手段，缩小了银行业存贷款利差，对银行业利润带来了重要影响。在银行业利润转向实体经济背景下，项目方向正确和风控优秀的银行或许会脱颖而出。

Obtaining the Band Structure of a Two-Dimensional Photonic Crystal by an Averaged Field Approach

An averaged field approach is suggested for obtaining the band structure of a photonic crystal when the dimension of the inclusions is much smaller compared with the longest period of the rectangular lattice of the photonic crystal.The method is illustrated for the H-polarization of the 2-dimensional case.The band structure is obtained in an explicit and simple way.The method is verified numerically by comparing with the conventional plane-wave expansion method.

多波段兼容红外伪装技术研究进展(特邀)

红外伪装技术是指隐藏或改变目标红外辐射特征的技术,对于提高目标的生存率具有重大意义。多波段探测技术的发展,给传统的红外伪装技术带来了严峻的挑战,使得多波段兼容红外伪装材料的研究变得十分紧迫。针对这一挑战,首先须厘清各波段的伪装要求,其次应合理利用各波段材料电磁响应的不同和结构尺寸的差异,设计分层次结构以满足不同波段的光谱要求。最后,应认识到现有研究存在的不足,向着适应更多探测波段、应用场景,制备工艺更简便、成本更低、应用性更优的方向发展。

微纳光子学基础与应用研究——第115期“双清论坛”学术综述

微纳光子学是21世纪世界主要发达国家高度重视的科学前沿,也将对未来高新技术、国家安全、绿色能源等诸多领域产生重大而深远的影响。近年来,美国、欧盟等经济和科技发达的国家及地区陆续出台针对微纳光子学的重大研发计划,我国科学界也呼吁政府尽早设立相关研究计划,加强对微纳光子学的研究。微纳光子学结合了光子学与纳米技术的前沿成果,成为21世纪国家不可或缺的关键科学和技术,我国学者在此领域已经取得了很多国际一流的研究成果。为了深入探讨微纳光子学前沿基础理论以及由此衍生的技术对未来国民经济中的先进制造业和战略资源的影响,2014年5月14—16日,国家自然科学基金委员会信息科学部、数理科学部、工程与材料科学部与政策局共同主办了主题为"微纳光子学"的第115期双清论坛,来自全国26个单位的38位专家学者应邀参加了论坛。与会专家通过充分而深入的研讨,凝练了该领域的重大关键科学问题,探讨了前沿研究方向和科学基金资助战略。

金属微纳结构中的热电子

随着光学器件的尺寸减小到纳米量级,金属微纳结构中的热电子越来越引人注目。热电子是指晶格中处于激发态的电子,在涉及光能转化的许多基础研究和应用中发挥着重要的作用。掌握金属微纳结构中热电子的特性有利于相关微纳光学器件的设计。为此,文章从热电子产生和弛豫的具体物理过程出发,对金属微纳结构中的光致直接激发热电子和表面等离激元热电子进行了详尽的讨论。掌握热电子的相关理论只是实现基于热电子的微纳光学器件的第一步,热电子的研究还有很大的发展空间。

不同冷凝段温度下液氢脉动热管实验研究

脉动热管是一种高效的传热元件,可用于将低温制冷机冷头的有限冷量分配到更大的面积、传输到更远的距离。本文采用一台两级GM制冷机作为氢工质脉动热管的冷源,测试脉动热管在不同冷凝段温度下的传热性能,实验中充液率为28%@19K。不控制冷凝段温度(实验A)和将冷凝段温度控制在19 K(实验B)的实验结果表明实验A中的脉动热管在每个热负荷下都有更小的温差和更大的有效热导率。固定热负荷,控制冷凝段温度从16.5 K逐步增加到24 K(实验C),结果表明在此充液率和热负荷下,有效热导率随着冷凝段温度的升高而近似线性增加。在本研究的三组实验工况下,氢脉动热管正常运行范围内,冷凝段温度越高,有效热导率越高。

基于纳米散射结构的可集成光学神经网络及其逆向设计

基于集成光学和硅光子学的光学神经网络硬件有很多优势:集成度高、速度快并且与CMOS工艺兼容.然而,目前的集成光学神经网络尺寸较大,很难扩展到大量神经元(>1000),实现大规模计算.本文提出了一种基于光学散射单元的神经网络硬件架构,除了具备一般光学神经网络的优势外,突出的优势是尺寸小,易于大规模扩展.光学散射单元允许光在一个小区域中发生散射,通过逆向设计散射区域结构,实现目标的计算功能.光学散射单元在一个很小的尺寸下,提供了很大的优化自由度,研究表明要实现一个4 4的矩阵乘法,计算单元尺寸只需要4 4μm^2.基于光学散射单元,本文设计了光学神经网络,在经典图像识别测试集MNIST上实现了97.1%的准确度.此外,这种光学散射单元还可以适用于相干光和非相干光.本研究提供了一个新的光学神经网络架构,能在不影响效率和功能下减小神经网络硬件尺寸.

分布式光纤温度传感技术的光缆敷设方法研究

针对分布式光纤温度传感系统温度感测光缆一维线性敷设无法全面监测待测表面所有温变场的温度信息的情况,提出了温度感测光缆二维网状敷设的方法。采用两根温度感测光缆,将它们纵横交错敷设成二维网状结构,极大增加了光缆与待测表面的接触长度,能够监测到所有温变场两个维度的温度信息。通过对监测出的温变位置范围的处理,得到了优化温变位置范围。最后验证了该光缆敷设方法监测结果的准确性,发现监测结果的优化温变位置范围与实际温变场的位置范围完全吻合,可以实现温变场位置的准确定位。