教育房产时事环球科技商业
投稿投诉
商业财经
热点动态
科技数码
软件应用
国际环球
晨报科学
新闻时事
信息智能
汽车房产
办公手机
教育体育
生活生物

UCLA工程师发明将光从一个波长高效转换到另一个方法

  加州大学洛杉矶分校Samueli工程学院的电气工程师们已经开发出一种更有效的将光从一个波长转换到另一个波长的方法,这为改善成像、传感和通信系统的性能打开了大门。 电气和计算机工程教授Mona Jarrahi领导了这一在《自然通讯》杂志发表的研究工作。
  找到一种有效的方法来转换光的波长,对改善许多成像和传感技术至关重要。例如,将入射光线转换为太赫兹波长可以在光学不透明的环境中进行成像和感应。然而,以前的转换框架效率低下,并且需要笨重和复杂的光学设置。
  加州大学洛杉矶分校领导的团队已经设计出一种解决方案,通过探索一种通常不受欢迎但却基于自然的现象:半导体表面状态来提高波长转换效率。当表面原子没有足够数量的其他原子与之结合时,就会出现表面状态,导致原子结构的破坏。这些不完整的化学键,也被称为 "悬空键",对流经半导体设备的电荷造成障碍,并影响其性能。人们一直在努力抑制半导体设备中表面状态的影响,却没有意识到它们具有独特的电化学特性,可以实现前所未有的设备功能。
  放置在光纤顶端的制造的纳米天线阵列的照片、显微镜和扫描电子显微镜图像,用于光学到太赫兹波长的转换。资料来源:Deniz Turan/UCLA
  事实上,由于这些不完整的键在半导体表面形成了一个浅而巨大的内置电场,研究人员决定利用表面状态来改善波长转换。
  入射光线可以击中半导体晶格中的电子,并将它们移动到一个更高的能量状态,此时它们可以在晶格内自由跳跃。在半导体表面产生的电场进一步加速了这些被光激发的高能电子,然后它们通过在不同的光学波长上辐射来释放它们获得的额外能量,从而实现波长转换。
  然而,这种能量交换只能发生在半导体的表面,效率不高,为了解决这个问题,该团队加入了一个纳米天线阵列,它可以弯曲进入的光线,使其被紧紧地限制在半导体的浅表面周围。通过这个新框架,波长转换很容易发生,而且在入射光线穿过该领域时可以没有任何附加能源的支持。
  研究人员成功并有效地将1550纳米波长的光束转换为光谱的太赫兹部分,波长从100微米到1毫米不等。该小组通过将新技术纳入一个内窥镜探头来证明波长转换的效率,该探头可用于利用太赫兹波进行详细的体内成像和光谱分析。
  如果没有波长转换方面的这一突破,就需要100倍的光功率水平来实现同样的太赫兹波,而内窥镜探头中使用的细光纤无法支持。这一进展可适用于电磁波谱其他部分的光学波长转换,从微波到远红外波长。
  【来源:cnBeta.COM】

中国空间站新跨越!长征五号B火箭运抵发射场中国空间站建设进展神速,捷报频传!据中国载人航天办公室官方消息,执行问天实验舱发射任务的长征五号B遥三运载火箭已完成出厂前所有研制工作,于2022年5月29日安全运抵文昌航天发射场NASA正在太空中制造能检测光线的人眼设备作为本周早些时候发射到国际站的SpaceXCrew4任务的一部分,NASA正在推进一项在太空制造有机视网膜的实验。NASA跟康涅狄格州法明顿的LambdaVision公司进行了合作全球首次!中国成功发射临近空间空基平台火箭据央视消息,4月24日上午,中国科学院大气物理研究所北京星箭天航空间技术公司合作的临近空间空基平台火箭地面发射试验,在青海海西州茫崖市冷湖镇成功进行。火箭飞行高度达到预期,数据回收祝融号累计行驶1875米!700GB火星原始数据到手2021年5月15日,执行我国首次火星探测ldquo祝融号rdquo火星车成功实现火星着陆。马上就要一年的时间,ldquo祝融号rdquo现在怎么样了?据天问一号祝融火星车官微消息今日中国航天日!距离中国首颗卫星上天已52年4月24日,为中国航天日,距离2016年设立航天日,至今已经走过7个年头,在此期间,中国航天又取得了一个又一个的瞩目成就。52年前,中国第一颗人造地球卫星东方红一号发射成功,由此,国家航天局我国将着手组建近地小行星防御系统据央视新闻报道,近些年,随着功能不同的各类卫星和航天器数量不断增多,所产生的空间碎片为后续发射任务的轨道规划和运行提出了更高的要求。因此,为了能够更好地利用太空空间,我国将建设完善亚马逊与SpaceX等公司获NASA太空通信合同据国外媒体报道,亚马逊的卫星项目SpaceX的星链网络和其他卫星公司从NASA获得了总计2。785亿美元的太空通信合同。NASA正着手用私人建造的系统取代目前在轨道上的现有卫星网络腾讯视频再次宣布涨价上热搜!网友晒图会员充到了2043年4月20日消息,腾讯正式对腾讯视频VIP和超级影视VIP会员价格进行调整,两大类型会员12种会员类型中,腾讯视频VIP月卡以及超级影视VIP的多项套餐价格等5种会员价格保持不变,剩100公里!我国科学家创造量子直接通信最远纪录4月13日消息,据新华社报道,我国科学家近日设计出一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统,成功实现100公里的量子直接通信。100公里,听起来并不算远,但这是目前NASA公布最新的关键性ArtemisI月球火箭测试计划美国宇航局(NASA)正计划进行修改后的ArtemisIldquo湿式彩排rdquo,主要集中在核心级的燃料箱,以及临时低温推进级(ICPS)上的最小推进剂操作及地面系统上。由于修我国成功发射高分三号03星实现1米分辨率1天重访来自中国航天科技集团消息,4月7日7时47分,在我国酒泉卫星发射中心,长征四号丙运载火箭点火起飞,成功将高分三号03星送入预定轨道,发射取得圆满成功。这颗卫星主要用于获取可靠稳定的
中国空间站新跨越!长征五号B火箭运抵发射场中国空间站建设进展神速,捷报频传!据中国载人航天办公室官方消息,执行问天实验舱发射任务的长征五号B遥三运载火箭已完成出厂前所有研制工作,于2022年5月29日安全运抵文昌航天发射场NASA正在太空中制造能检测光线的人眼设备作为本周早些时候发射到国际站的SpaceXCrew4任务的一部分,NASA正在推进一项在太空制造有机视网膜的实验。NASA跟康涅狄格州法明顿的LambdaVision公司进行了合作全球首次!中国成功发射临近空间空基平台火箭据央视消息,4月24日上午,中国科学院大气物理研究所北京星箭天航空间技术公司合作的临近空间空基平台火箭地面发射试验,在青海海西州茫崖市冷湖镇成功进行。火箭飞行高度达到预期,数据回收祝融号累计行驶1875米!700GB火星原始数据到手2021年5月15日,执行我国首次火星探测ldquo祝融号rdquo火星车成功实现火星着陆。马上就要一年的时间,ldquo祝融号rdquo现在怎么样了?据天问一号祝融火星车官微消息今日中国航天日!距离中国首颗卫星上天已52年4月24日,为中国航天日,距离2016年设立航天日,至今已经走过7个年头,在此期间,中国航天又取得了一个又一个的瞩目成就。52年前,中国第一颗人造地球卫星东方红一号发射成功,由此,国家航天局我国将着手组建近地小行星防御系统据央视新闻报道,近些年,随着功能不同的各类卫星和航天器数量不断增多,所产生的空间碎片为后续发射任务的轨道规划和运行提出了更高的要求。因此,为了能够更好地利用太空空间,我国将建设完善亚马逊与SpaceX等公司获NASA太空通信合同据国外媒体报道,亚马逊的卫星项目SpaceX的星链网络和其他卫星公司从NASA获得了总计2。785亿美元的太空通信合同。NASA正着手用私人建造的系统取代目前在轨道上的现有卫星网络腾讯视频再次宣布涨价上热搜!网友晒图会员充到了2043年4月20日消息,腾讯正式对腾讯视频VIP和超级影视VIP会员价格进行调整,两大类型会员12种会员类型中,腾讯视频VIP月卡以及超级影视VIP的多项套餐价格等5种会员价格保持不变,剩100公里!我国科学家创造量子直接通信最远纪录4月13日消息,据新华社报道,我国科学家近日设计出一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统,成功实现100公里的量子直接通信。100公里,听起来并不算远,但这是目前NASA公布最新的关键性ArtemisI月球火箭测试计划美国宇航局(NASA)正计划进行修改后的ArtemisIldquo湿式彩排rdquo,主要集中在核心级的燃料箱,以及临时低温推进级(ICPS)上的最小推进剂操作及地面系统上。由于修我国成功发射高分三号03星实现1米分辨率1天重访来自中国航天科技集团消息,4月7日7时47分,在我国酒泉卫星发射中心,长征四号丙运载火箭点火起飞,成功将高分三号03星送入预定轨道,发射取得圆满成功。这颗卫星主要用于获取可靠稳定的