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具有中心垂直注入方式的大氧化物孔径、高光束质量垂直腔面发射激光器阵列
Feng Zhang|Ning Cui|Yu Mei|Jisheng Wang|Mi Xue|Lishan Fu|Baolu Guan中国长春科技大学高功率半导体激光国家重点实验室,长春 130022摘要为了实现更高的功率输出,在垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列中增加氧化物孔径和单元数量是可取的。然而,大氧化物孔径边缘的电流拥挤效应严重影响了VCSEL阵列的光束质量,导致光束呈甜甜圈形状且耦合质量较低。本文通过使用扩展的氧化铟锡(ITO)电极,实现了一种具有更优高斯形状光束的中心垂直注入VCSEL(CVI-VCSEL)阵列。这种扩展的ITO电极增强了VCSEL中心的电流密度,有效缓解了电流
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-11-24
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混合自注意力辅助的生成对抗网络在模糊图像修复中的应用
在雾霾天气中,空气中的悬浮颗粒会通过光的衰减和散射效应,对图像质量造成显著影响。这种影响不仅降低了图像的对比度,还导致了颜色失真、边缘模糊以及细节的丢失,从而严重干扰了图像处理任务的后续步骤,如目标识别和定位。因此,开发高效的图像去雾技术已成为计算机视觉领域的重要研究方向。现有的图像去雾方法通常面临一个挑战,即如何在全局大气光估计和细节保留之间取得平衡。这一问题的解决对于去雾效果至关重要,因为如果全局估计不准确,可能导致残留的雾霾;而如果过度增强图像,则可能造成颜色失真。为了应对这一问题,研究人员开始探索注意力机制在图像去雾中的应用,以提升模型在捕捉图像全局和局部特征方面的能力。基于改进的U-
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在热扰动下,微瓶激光器的光谱动态变化
Subhajit Dutta | Sarbojit Mukherjee | Shivakiran Bhaktha B.N.印度理工学院卡尔阿格普尔分校物理系,卡尔阿格普尔,721302,西孟加拉邦,印度摘要耳语廊模式(WGM)谐振器所展现的高品质因数使其成为研究外部刺激对共振腔影响的理想候选者。在这项工作中,我们研究了热扰动对活性微瓶谐振器(MBR)激光模式的影响。MBR通过赤道处的窄条光进行光学泵浦,以获得分离良好的共振模式。随着MBR温度的升高,激发的MBR模式表现出蓝移现象,其灵敏度为80 pm/°C。此外,还通过实验和理论计算研究了方位模式和高阶径向模式对温度扰动的不同灵敏度。MBR模
来源:Optical Materials
时间:2025-11-24
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Au+12 快速重离子辐照诱导了 (SnₓV₁₋ₓ)₂O₅ (x=0, 0.002, 0.004) 陶瓷材料的纳米结构形成
在现代材料科学的研究中,功能陶瓷与智能材料因其独特的物理化学性质而在多个领域中展现出广阔的应用前景。其中,金属离子辐照技术,特别是快速重离子(Swift Heavy Ion, SHI)辐照,作为一种先进的材料改性手段,已被广泛应用于调控材料的微观结构和引入可控缺陷。这种技术通过高能离子在材料表面的轰击,能够在原子尺度上实现对材料性能的精确调控,从而满足新型功能材料在光电子学、传感技术以及能源存储等领域的特殊需求。本研究聚焦于一种新型功能材料——Sn-V₂O₅(SVO),探讨了其在Au⁺¹²离子辐照下的结构与性能变化,特别是在光学带隙调控和纳米结构形成方面的显著效果。Sn-V₂O₅是一种具有多种
来源:Optical Materials
时间:2025-11-24
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揭示掺杂在CuI薄膜中对高效紫外检测的作用
本研究聚焦于通过受控掺杂提升基于CuI(氧化亚铜)的光检测设备性能,以推动透明光电子器件的发展。CuI作为一种重要的半导体材料,具有多种晶体结构形式,其中γ相因其在低于350°C时稳定的闪锌矿立方结构而备受关注。γ-CuI具备良好的光学透明性,特别是在可见光范围内,同时其直接带隙约为3.1电子伏特(eV),并具有较高的激子结合能,这些特性使其成为光电子应用,如发光和光检测的有力候选材料。此外,CuI由丰富的地球元素构成,且其化学性质稳定、非毒性,这使其在透明电子器件和环保技术中具有广阔的应用前景。在光电子领域,CuI的应用范围广泛,包括发光二极管(LEDs)、薄膜晶体管(TFTs)以及用于光催
来源:Optical Materials
时间:2025-11-24
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利用局域表面等离子体介导的光纤传感器,探索材料的超快光热和光声动力学现象
本研究探讨了一种基于倏逝波吸收的U型弯曲光纤传感器(U-Fb),该传感器通过在光纤表面功能化金(Au)和银(Ag)纳米颗粒,用于探索材料的超快光热和光声动力学。这项技术利用了局域表面等离子体共振(LSPR)效应,能够快速检测由于光学激发引起的折射率(RI)变化。LSPR在纳米尺度上具有高度的可调性,使其成为光学传感领域的重要工具。通过结合光纤的紧凑结构和对电磁干扰的免疫性,LSPR与光纤的集成提供了新的可能性,特别是在化学、生物和工程应用中的实时监测。LSPR不仅能够实现实时检测,还能够根据周围介质的折射率变化来调整共振波长,从而提供更高的灵敏度。在本研究中,U型弯曲光纤的设计优化了入射角,增
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-11-24
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最近在理解横向模式不稳定性的机制以及采取被动缓解措施方面取得的进展
光纤激光器技术在过去几十年中取得了显著进展,其平均输出功率的提升成为推动现代激光技术发展的关键因素之一。这一技术的核心优势在于其高效的散热能力,得益于光纤细长的结构设计,从而实现了大表面积与体积比的优化。这种能力使得光纤激光器能够稳定运行在极高的功率水平下,同时保持接近衍射极限的输出光束质量。光纤激光器的应用范围也迅速扩展,从材料加工、精密测量到基础科学研究等多个领域,均展现出其强大的潜力。此外,随着多芯光纤(MCF)技术的出现,光纤激光器被寄予厚望,用于诸如激光驱动核聚变和粒子加速等前沿应用。然而,尽管光纤激光器在性能和应用方面取得显著成就,其发展过程中仍面临诸多挑战,其中最重要的问题之一便
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-11-24
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关于在浅水区航行的船舶总阻力的研究
在当今全球航运业迅速发展的背景下,船舶的水动力性能预测变得尤为重要,它不仅关系到船舶设计的优化,还直接影响船舶在实际运营中的效率和经济性。本文研究了远洋船舶KCS和内河船舶Heniu121模型在不同水深条件下的阻力特性,构建了一个适用于不同水深条件的测试平台。研究重点在于分析水深、弗劳德数和雷诺数对船舶阻力的影响,并提出了改进的ITTC57平板摩擦公式和适用于浅水条件的形状因子拟合方法。此外,还引入了一种三维方法,用于在浅水条件下模型到全尺寸船舶阻力的外推,能够有效捕捉浅水效应对船舶阻力的影响。研究结果表明,摩擦阻力与船舶运行速度和水深密切相关,同时,两种典型船体形状的比较也表明船体形状对摩擦
来源:Ocean Engineering
时间:2025-11-24
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关于双单元垂直轴潮汐涡轮机在波浪作用下的流体动力特性的研究
随着全球对可再生能源的重视程度不断提升,海洋能作为一种清洁、可持续的能源形式,正逐步成为能源开发的重要方向。特别是潮汐能,因其具有较强的年际和季节稳定性、高能量密度以及良好的可预测性,被视为一种极具潜力的海洋能技术。然而,潮汐能的开发和利用仍面临诸多挑战,其中潮汐涡轮机的结构可靠性、输出功率控制以及在复杂流场环境下的性能表现尤为关键。本文围绕双机组垂直轴潮汐涡轮机(VATT)在浮平台运动条件下的水动力特性展开研究,旨在揭示平台运动对双机组VATT水动力负载的影响机制,并为系统的可靠性设计与运行控制策略优化提供理论依据。在海洋能开发的背景下,潮汐涡轮机作为重要的能量转换装置,主要分为水平轴涡轮机
来源:Ocean Engineering
时间:2025-11-24
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关于利用压力能的海洋热能转换耦合系统的研究
在海洋热能转换(Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC)系统中,充分利用海洋温差所蕴含的能量是实现可持续能源开发的重要目标。OTEC系统通过利用表层温暖海水与深层冷海水之间的温差来驱动热机工作,从而产生电能。然而,传统OTEC系统在热能利用方面存在一定的局限性,尤其是在压力能的回收与再利用方面。为了解决这一问题,本文提出了一种基于压力能回收的OTEC耦合循环系统,旨在提高系统的整体效率和输出功率,并确保其在各种工况下都能稳定运行。### 海洋热能转换系统的背景与挑战随着全球对可再生能源的需求不断增长,海洋能源作为一种清洁、可再生的替代能源,正逐渐受到重视。特
来源:Ocean Engineering
时间:2025-11-24
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基于事件触发的模型预测控制用于水下滑翔器在流场中的轨迹跟踪
科学和实际的海洋观测是人类理解和开发海洋资源的基础。在这一领域,水下滑翔机作为一种受控的观测平台,因其长时间续航、低能耗和接近实时的数据采集能力,在研究海洋现象如台风追踪和中尺度涡旋监测中发挥着关键作用。然而,由于状态观测不完整和洋流干扰,水下滑翔机在浮出水面时的位置误差会影响数据采集的效率。为此,本文提出了一种适用于水下滑翔机轨迹跟踪的事件触发模型预测控制(MPC)策略。该策略针对滑翔机的运动特性,分别设计了用于目标跟踪和节能巡航的两组权重参数,并引入最小驻留时间和虚拟通道的概念,构建了一个用于权重切换的事件触发规则。通过将这一规则与最小驻留时间约束相结合,有效避免了Zeno行为,同时确保了
来源:Ocean Engineering
时间:2025-11-24
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基于元启发式的性能优化在涡流诱导振动清洁能源采集中的应用
随着全球对清洁可持续能源需求的不断增长,尤其是在发展中国家,能源危机和环境问题促使研究者探索新的能源获取方式。其中,利用流体动力学现象进行能量收集的技术逐渐受到关注,特别是基于涡激振动(Vortex-Induced Vibration, VIV)的水下能量收集系统。VIV是一种当自由移动的圆柱体暴露于流体流动中时,由于流体分离和涡旋脱落产生的振动现象。这一现象在工程领域曾被视为破坏性的,但如今被广泛认可为一种可行的可再生能源来源。VIVACE(Vortex-Induced Vibration Aquatic Clean Energy)系统便是利用这一现象进行水下能量收集的一种创新技术。在VIV
来源:Ocean Engineering
时间:2025-11-24
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多相流与结构响应的流固耦合分析:在多艘救生艇同时入水过程中的结构响应研究
在现代航运和海洋工程中,船舶和海上结构面临复杂多变的环境条件,包括极端天气、碰撞风险以及突发事故等,这些因素可能导致严重的后果,如翻船或爆炸,从而对人类生命安全构成重大威胁。为应对这些风险,国际海事组织(IMO)在1986年通过的《国际海上人命安全公约》(SOLAS)明确规定,对于总吨位超过1600吨的乘客船、油轮等重要船舶,必须在船体两侧配备至少一艘救生艇。目前,大多数船舶和海上结构采用封闭式救生艇,这类救生艇通常根据其释放方式分为吊架释放型和自由落水型两种。其中,自由落水型救生艇因其快速释放和操作简便的优势,在实际应用中得到了广泛采用。自由落水型救生艇的释放过程可以分为四个阶段:沿滑道滑动
来源:Ocean Engineering
时间:2025-11-24
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展向柔顺性对振荡水翼流体动力性能的影响
振荡水翼能量收集装置在浅水区域具有显著优势,其翼展不受限制,因此能够实现更高的单位功率输出。然而,水翼的变形对水动力性能和能量收集效率产生了重要影响。本研究通过数值模拟,探讨了具有双支撑结构的振荡水翼在翼展变形情况下的水动力性能变化。研究发现,对于刚性水翼,其长宽比(AR)越大,三维效应对其能量提取效率的负面影响越小。然而,翼展方向的变形会通过改变流场分布和涡旋演化动态,降低能量收集效率。性能下降随着变形幅度的增加而加剧,在AR=12时,升力导出的功率成分减少了13.27%,系统效率下降了6.09%。这一现象表明,在达到某个临界AR阈值之后,进一步增加翼展的收益会因主导的变形效应而变得有限。随
来源:Ocean Engineering
时间:2025-11-24
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综述:脊柱护理中的人工智能:治疗应用的范围综述
在现代医疗领域,人工智能(AI)的应用正在迅速扩展,为临床决策、个性化治疗和改善患者预后提供了新的可能性。脊柱疾病作为一类常见且影响深远的健康问题,其治疗领域尤其吸引了AI技术的关注。尽管AI在脊柱护理中的应用取得了初步成果,但目前的研究证据仍然存在碎片化和质量参差不齐的问题,限制了其在临床实践中的广泛应用。因此,本文旨在系统地梳理当前关于AI在脊柱疾病治疗中的研究现状,识别研究空白,并为未来的研究方向提供参考。### 背景与现状随着AI技术的快速发展,其在医疗领域的应用不断深化。AI的显著优势在于能够整合大量复杂数据、从数据中学习并生成预测性见解,这使其成为优化临床流程和实现个性化治疗的重要
来源:North American Spine Society Journal (NASSJ)
时间:2025-11-24
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具有表面张力的Benney Luke水波传播问题的Jacobi椭圆函数解
本研究探讨了Benney-Luke方程(BLE)的解法,重点在于使用F展开法来获取Jacobi椭圆函数解。Benney-Luke方程是用于描述带表面张力的水波传播的重要非线性偏微分方程,其在流体力学、非线性光学以及相关物理领域中具有广泛的应用。通过F展开法,研究人员能够将复杂的非线性偏微分方程转化为两个形式的常微分方程(NODE),从而进一步求解出精确的解。这些解不仅包括经典的Jacobi椭圆函数解,还涉及不完全椭圆积分的第二类解,为研究水波的非线性行为提供了新的视角和工具。研究的核心在于利用辅助微分方程 $ F'(\xi) = \sqrt{\alpha F^2(\xi) + \beta F(
来源:Nonlinear Science
时间:2025-11-24
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综述:摩擦学中的碳点
碳点(CDs)作为一类具有独特物理化学特性的新型纳米材料,其在摩擦学领域展现出广阔的应用前景。随着全球对碳排放峰值和碳中和目标的重视,开发高性能润滑材料成为减少摩擦和磨损、提升设备运行效率的重要手段。碳点凭借其超小尺寸、可调控的表面性质、优异的生物相容性、良好的分散性和稳定性,逐渐成为摩擦学研究的热点。本研究系统综述了碳点及其复合材料的合成策略和在摩擦学中的应用,分析了其润滑机制,并展望了其未来的发展方向。### 1. 摩擦与磨损的重要性摩擦和磨损是机械运动中普遍存在的现象,不仅影响设备的运行精度和使用寿命,还导致运营成本的增加。据统计,全球约三分之一的初级能源消耗在这一过程中被浪费,因此,开
来源:Nano Materials Science
时间:2025-11-24
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在Ru/Cu@MXene电催化剂中优化电子转移,实现超选择性和高产率的电化学NH3合成
电化学氮氧化物还原(eNOₓRR)作为一种可持续的氨(NH₃)生产方法,正在成为传统高能耗哈伯-博世工艺的有力替代方案。然而,该方法在工业应用中仍面临诸多挑战,如选择性低、多电子转移路径复杂以及催化剂稳定性不足等。为了克服这些限制,本研究报道了一种基于Ru/Cu@MXene的串联电催化剂,通过在MXene支持物上战略性地整合Cu和Ru簇,显著提升了NOₓ的转化效率。通过调控Ru-Cu簇的工作函数(Φ),研究团队实现了Ru/Cu@MXene的最佳工作函数值为4.77 eV,从而促进了Ru向Cu的高效电子转移,为NOₓ的还原提供了有利的反应环境。Cu具有较强的NO吸附能力,而Ru则有助于电子向Cu
来源:Nano Materials Science
时间:2025-11-24
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ALFA:一种可配置精度且低延迟的容错加法器设计
在当今的计算系统中,性能、功耗和面积的优化一直是研究的核心方向。随着技术的发展,越来越多的应用场景开始接受一定程度的精度损失,以换取更高的效率。在这种背景下,近似计算(Approximate Computing, AC)作为一种新兴的设计范式,正在逐渐被应用于各种计算任务中。近似计算的核心思想是通过允许可控的精度下降,来显著提升系统的性能和能效。例如,在某些图像处理或计算机视觉任务中,轻微的精度损失可能不会对最终结果产生明显影响,因此可以采用近似计算方法来降低计算复杂度,从而提升处理速度和降低能耗。近似加法器作为近似计算的一个重要组成部分,近年来得到了广泛的研究。近似加法器主要分为两大类:低延
来源:Microprocessors and Microsystems
时间:2025-11-24
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普鲁士蓝类似物的活化:温度对其结构、孔隙率以及开放金属位点可及性的影响
Jelco Albertsma | Christel I. Koopman | Eise Draaijer | Willy Rook | David A. Vermaas | Monique A. van der Veen荷兰代尔夫特理工大学化学工程系,Van der Maasweg 9,2629 HZ 代尔夫特章节摘录材料FeSO4 ·7H2O(≥99%)、CoSO4 ·7H2O(≥99%)、CuSO4 ·5H2O(≥98.0%)和K3[Fe(CN)6](≥99%)从Sigma-Aldrich购买,无需进一步纯化即可使用。聚苯胺(PBAs)的合成MPBAs(MII[FeIII(CN)6]2/
来源:Microporous and Mesoporous Materials
时间:2025-11-24