Nonlinear optomechanical detection for Majorana fermions via a hybrid nanomechanical system

The pursuit for detecting the existence of Majorana fermions is a challenging task in condensed matter physics at present. In this work, we theoretically propose a novel nonlinear optical method for probing Majorana fermions in the hybrid semiconductor/superconductor heterostructure. Our proposal is based on a hybrid system constituted by a quantum dot embedded in a nanomechanical resonator. With this method, the nonlinear optical Kerr effect presents a distinct signature for the existence of Majorana fermions. Further, the vibration of the nanomechanical resonator will enhance the nonlinear optical effect, which makes the Majorana fermions more sensitive to be detected. This proposed method may provide a potential supplement for the detection of Majorana fermions.     

基于折叠枝节加载多模谐振器的超宽带滤波器

针对超宽带滤波器的插入损耗和选择性问题,提出一种基于折叠枝节加载多模谐振器结构的超宽带滤波器。通过调节谐振器的阻抗比及电长度比,可以控制谐振频率。仿真与实验结果吻合良好,表明采用折叠枝节加载形式,可以使滤波器具有低插入损耗和良好的选择性。通带范围在2.9~10.7 GHz,带内插入损耗优于1 d B,实现相对带宽114%。     

磁耦合谐振三线圈无线电能传输的交叉耦合效应及电抗补偿

在具有中继线圈的磁谐振耦合无线电能传输系统中,非相邻线圈的交叉耦合有可能对系统的工作状态产生扰动,这通常导致系统传输功率和效率的降低。针对单中继线圈的无线电能传输系统,从其等效电路归一化模型入手,详细分析发射线圈和接收线圈之间的交叉耦合对各回路电流和系统传输功率、效率的影响。给出了交叉耦合效应是否可忽略的判定条件,并提出了一种简便的在各回路中通过附加串联电抗以补偿三线圈(发射—中继—接收)无线电能传输系统交叉耦合效应的方法,通过数值仿真计算和实验证明了该方法的可行性。     

基于负温度系数的多晶硅电阻电热激励/压阻检测微桥谐振器的新型红外探测器

报道了一种基于负电阻温度系数的多晶硅电阻电热激励/压阻检测SiO 2/Si3N4/SixNy微桥谐振器的新型红外探测器.微桥谐振器吸收的红外辐射引起微桥温度升高,激励电阻和检测电桥的阻值减小,使得恒定激励电压作用下激励电阻的静态功率和惠斯登电桥的焦耳热增加,等效于增加了辐射在微桥谐振器上的红外辐射.初步的实验证实了该方案的可行性.     

电极对薄膜体声波谐振器性能的影响

采用有限元分析软件COMSOL Multiphysics仿真了三维结构的谐振器,探讨了不同的顶电极形状对谐振器性能的影响。有效机电耦合系数(k2teff)随电极-压电层厚度比增大而减小,其中电极形状为三角形的谐振器在厚度比为0.05时获得最大k2teff(5.73%)。品质因数Q值变化趋势与k2teff相反,由三角形电极在厚度比为0.25时,获得最大Q值为1 314。不同电极形状的谐振器的优值随电极-压电厚度比先增大后减小,最大值为65.4,由正方形电极在比值为0.15时获得。     

ZnO单晶声表面波谐振器传播特性的研究

基于有限元压电材料中表面波传播的有限元分析原理,利用有限元分析软件COMSOL对基于ZnO单晶材料的声表面波器件进行多物理域耦合建模与仿真,提取出了符合声表面波振型的对称模态变形图和反对称模态变形图。通过谐振频率分析,计算出了ZnO单晶的相速度和机电耦合系数;通过频率响应分析,得出谐振器输入导纳、阻抗与频率之间的关系图;最后讨论了叉指换能器的结构对谐振频率、反谐振频率的影响,得出输入、输出叉指换能器(IDT)的叉指电极对数越大,插入损耗值越大,信号衰减越小。     

GSP 插入LCOS 的可行性探讨

硅基液晶(LCOS)是最适合用于全息视频显示的空间光调制器之一,但是受限于小衍射角和低分辨率的特性,当前市场上的LCOS并不完全适用。近年来出现的超常表面(例如,间隙表面等离子体激元)具有独特的特性,提供了一种新的对光传播进行控制的方法。文中采用数值方法研究了在LCOS中插入超常表面结构,旨在解决小衍射角和低分辨率的问题。为了实用化,使用铝作为金属层、三氧化二铝层作为电介质层,生成GSP结构。首先,研究了铝在可见光频率的光学特性以及相应的法布里珀罗共振子模型。然后将初始GSP结构插入到LCOS中,得到液晶中的电场分布,进一步观察液晶中指向矢分布的变化。数值模拟的结果表明,所提出的结构对远场衍射光具有一定的影响,并且全息显示的视场角也发生一些改变。因此,这里提出的在LCOS装置中插入GSP的方案在技术上是可行的。     

基于遗传算法的微波均衡器仿真和工程设计

研究了用于均衡行波管增益的微波均衡器的计算机仿真和工程设计问题。理论分析并建立了均衡 器的一般微波网络模型,该网络模型具有数十个优化变量,能够使均衡器实现任意有理函数类的均衡曲线。利用遗 传优化算法完成多变量的单目标或多目标优化,最终根据优化结果来具体实现均衡器的工程设计并为后期调试提 供指导。设计了一种C 波段10 阶同轴均衡器,实物调节和测试表明该设计对该波段的各种均衡曲线均有很好的适 应性,均衡误差1dB 以内,其中均衡枝节还具有温度补偿特性,高低温温飘小于5MHz。     

基于”8”字形光纤谐振环全光纤MZI型梳状滤波器的设计与实验研究

为改善常规全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型 滤波器的输出特性,提出了由2个2×2光纤耦合 器和1个”8”字形光纤谐振环级联组成全光纤MZI型梳状滤波器的设计方案。根据基本结构 ,应用光纤 传输理论和矩阵理论,得到滤波器输出谱的表达式,对其特性进行数值模拟分析,结果表明 :当耦合器分光 比取一些定值时,可得到输出波形通带平坦、形态近似于方波的梳状谱图,其25dB截止带带宽和0.5dB通 透带带宽明显改善,其值分别为26.2GHz和38.4GHz;器件具有一定的抗偏差能力 降低了制作难度,传输损耗对滤波器消光特性的影响较小。实验结果与理论分析相吻合。