【摘 要】
:
信息的获取,自古以来就是人类赖以生存的必要手段。原始封建社会人们通过烽火狼烟,鸿雁传书等方式实现信息的交流。这些方式虽然记录了人类文明的璀璨,也凝聚了古代人民的智慧结晶,但是这些原始的通信方式,传递速度慢,信息不准确,易丢失,而且不能被灵活操控。随着人类文明的不断进步,世界各国不断的深入交流,全球化成为了必然的趋势,如何快速准确获得信息成为迫在眉睫的事情。众所周知,光子是世界上传播速度最快的粒子,
论文部分内容阅读
信息的获取,自古以来就是人类赖以生存的必要手段。原始封建社会人们通过烽火狼烟,鸿雁传书等方式实现信息的交流。这些方式虽然记录了人类文明的璀璨,也凝聚了古代人民的智慧结晶,但是这些原始的通信方式,传递速度慢,信息不准确,易丢失,而且不能被灵活操控。随着人类文明的不断进步,世界各国不断的深入交流,全球化成为了必然的趋势,如何快速准确获得信息成为迫在眉睫的事情。众所周知,光子是世界上传播速度最快的粒子,因此光子也是传递信息最快的粒子。光子在自由空间传播的时候,会发生衍射,因此传输距离受到限制。为了使光子传输距离更大,人们开始考虑采用光束在空间传输光子,其中,贝塞尔光束是目前被人们普遍研究的光束,人们设计了很多光学器件产生并调控贝塞尔光束。为了灵活地操控光子,人们发明了很多新材料和新结构。最近十多年,基于超构材料和超构表面为载体的微纳光子学科受到学界乃至商界的瞩目,在光学成像、量子信息处理、光信息传递、光学传感与检测等方面都取得了许多实际应用,其中,超构表面也被用于产生和调控各种光束。另外,具有动态调控功能的超构表面在信息快速处理方面具有重要的应用,人们采用各种方法实现超表面的动态调控。光子的偏振一直都是光子重要的自由度,通过对光子偏振的调控,人们不但可以传递更多的信息,而且还可以快速地调控光子的状态。利用对光子的圆偏振调控,人们通过模拟光子自旋霍尔效应,实现各种光场调控应用。虽然人们已经利用圆偏振产生贝塞尔光束,但是,目前还没有人利用偏振来动态调控贝塞尔光束。本论文以此为切入点,从动态调控微纳结构Bessel光束的角度,阐述了其研究背景,理论基础推演模拟计算,样品设计及实验测试,具体内容包括:1.从一维金属纳米链入手,考虑圆偏振光激发超构表面产生等离激元,计算出在傍轴近似的条件下,电场的一个分量的具体形式,并将其推至完整的电场。随即推出另一个圆偏振光激发超构表面产生等离激元的具体形式,将所得结果推广至二维金属纳米面,得出傍轴近似光束的具体形式。2.考虑圆偏振光激发超构表面产生等离激元辐射的共极化项的具体形式。类比之前讨论的交叉极化项,但此时需要注意的是携带几何相位的项位于交叉极化项上。通过推导计算,我们得出傍轴近似条件下,圆偏振光激发超构表面产生的等离激元共极化辐射场的具体形式。并将之前计算的交叉极化辐射场和共极化辐射场进行干涉,形成Bessel光束。3.利用“金属/介质/金属”超构表面,在考虑到傍轴近似条件以及金属纳米孔的几何尺寸,在有限尺寸范围内设计集成化性能的样品来验证我们的理论。通过控制入射光的偏振状态,我们可以动态调控Bessel光束的强度,并且采用两种方式(波长调控以及圆偏振光的选择)控制出射光束的传输距离。所提出的结构可以在无色散相位不连续性的情况下在较宽波段范围内工作。总之,本文基于旋转变换设计了一维纳米孔旋转对称超材料,通过此样品贝塞尔光束可以由左旋圆偏振(LCP)和右旋圆偏振(RCP)光的自旋霍尔效应同时产生。使用线偏振光来激发,我们可以通过控制两个圆偏振光激发光束之间的相干干涉来动态调控贝塞尔光束的强度和偏振。同时,我们的方法还具有宽带调制的优点。这对现代光学微测量技术提供了新的思路在无线电能传输,超分辨率成像,无线通信,精度检测和无损成像,等许多领域中具有重要的应用价值。
其他文献
关联性氧化物丰富界面效应和体效应使得他们被认为是替代硅的下一代半导体器件的新材料。由于多种自由度的相互作用,许多新奇的现象出现在这些氧化物薄膜或者异质结界面中,如Sr Ru O3块材的拓扑霍尔效应,La0.7Sr0.3Mn O3的室温铁磁,KTa O3/Sr Ti O3界面的高迁移率二维电子气。但是在关联性氧化物中存在一个问题,那就是在薄膜的层数低于某个厚度时材料失去其原有的特性。这样的薄层通常被
互花米草(Spartina alterniflora)是江苏滨海滩涂重点关注的外来入侵植物之一。互花米草的入侵尤其是其凋落物对生长区生态系统土壤的物质循环和能量流动起着重要作用,改变了滩涂土壤生态系统的结构和功能。本研究以实现滩涂湿地生态系统功能提升为目的,对比凋落物分解差异对滩涂动物生境适应性的影响,并通过微生物制剂调节,改变土壤条件,提高系统支持生物多样性的能力,实现湿地生态系统功能的提升。为
地面沉降会引发一系列次生灾害,严重时会导致建筑物失稳破坏,危害人民生命财产安全,限制城市发展。随着光纤监测技术的发展,地面沉降钻孔全断面光纤监测技术为地面沉降监测、防治和管理提供了新的技术手段。其中,地层、钻孔回填料与应变传感光缆的耦合性决定了地面沉降钻孔全断面分布式光纤监测的准确性与有效性。回填材料的选择与回填方式直接影响了其耦合性。在松散第四纪土体中,回填料通常选用砂土,为了研究砂土粒度成分(
由于人类活动导致的碳排放急剧上升,全球地表温度自工业革命后已显著增加约0.85℃。全球变暖不仅增加了地表平均温度,同时也减小了昼夜温差。大多数植物的光合作用发生在白天,对最高温度极为敏感,而植物呼吸发生在全天,同时受到最高温度和最低温度的影响,昼夜温差减小可能会由此影响植物的碳同化和消耗。平均温度上升对植物的影响已有广泛研究,而多数研究则忽略了昼夜温差减小的不对称增温现象。莼菜(Brasenia
1目标和概述矿山工作环境恶劣,交通事故发生率较高,疲劳驾驶现象普遍,发达国家追求零死亡率,安全问题是矿山行业关注的重要指标。矿山因矿区封闭环境、矿山道路崎岖、开采环境恶劣,再加上驾驶员容易疲劳及误操作而引发事故,存在极大的安全隐患,无人化已经是刚性需求,其无人化落地条件优良且实施过程中无政策法规阻力;机械无人化能减少人为操作引发的事故,提高矿山作业的安全性,
针对钢桥环氧铺装局部坑槽维修的技术难题,提出了一种新型冷拌快固树脂混合料,通过马歇尔试验确定了最佳油石比,并评估了高温性能、低温性能、抗水损性能和抗滑性能等路用性能。试验结果表明,PTB树脂的黏度在20℃、30℃、40℃条件下,达到3 000cP的时间分别为39min、33min和21min,固化速度较快。PTB型树脂的拉伸强度接近原铺装采用的环氧沥青,断裂延伸率也超过100%。PTB型树脂混合料
本文利用1979-2018年的ERA-Interim再分析逐日资料和GPCP(Global Precipitation Climatology Project)降水资料,通过提取周期约为30-60天的阿留申低压次季节尺度异常事件,使用位相合成的方法研究了冬季阿留申低压在次季节尺度上异常变化情况及其对泛北太平洋地区降水和气温的影响。首先探讨了冬季阿留申低压次季节尺度异常的基本特征和演变规律,其次分别
热带气旋是一种破坏力极强、对我国影响范围广泛的灾害性天气系统。为降低热带气旋带来的损失,提高对热带气旋路径和强度的预报能力至关重要。集合卡曼滤波是一种广泛应用于气象领域的数据同化方法,用此方法同化卫星观测可以显著改进热带气旋的预报。由于目前计算资源限制了集合成员个数,需要使用局地化函数将观测的影响限定在观测位置附近。然而,卫星观测是对观测位置气柱的整体观测,难以确定卫星在垂直方向的观测位置和影响范
溶解性有机质(DOM)普遍存在于天然水体环境中,是环境中有机污染物的重要吸附剂。有机污染物在DOM上的吸附分配行为影响其在水体环境中的归趋与生物有效性。DOM中非极性组分的占比反映了其疏水性,疏水性是影响上述分配行为的重要性质。有机碳标化分配系数(KOC)是定量描述分配行为的最常用指标。目前关于大尺度环境下DOM疏水性的时空分布模式及其主控因子与KOC高通量准确预测的研究较为有限。本研究首先以太湖