摘要:量子传感是利用量子系统、量子特性或量子现象来测量物理量的技术，其核心是基于微观粒子状态的操控和读取，即利用量子态的叠加性、相干性、纠缠性与隧穿性，突破经典传感器的物理极限，实现对磁场、重力、温度等物理量的高精度测量。文章聚焦量子传感方向，围绕量子传感中的微观粒子以及材料综述了其技术发展情况。在粒子体系层面重点讨论了中性原子、囚禁离子、色心粒子和光量子等四大粒子体系基本原理及其在量子传感中的应用。在材料层面讨论了硅基材料、第三代半导体材料、铌酸锂材料和二维材料四种材料体系。针对新型量子材料设计、芯片级集成、多体纠缠增强的技术方向进行展望，为推动量子传感技术的研究提供参考。

摘要:水下无线光通信(UWOC)依赖高带宽、低延迟特性，广泛应用于海洋监测与勘探。蓝绿光(450~570 nm)因在水中吸收少、穿透强，成为其核心载波。随着通信需求提升，发展高速、高灵敏的蓝绿光探测器日趋重要。文章系统综述了蓝绿光通信探测器的研究进展，基于蓝绿光高效吸收的半导体材料种类和相应的高速探测器结构，将其分为三大类:基于能带调控的低维材料器件、基于表面场调控和横向电场的传统 Si材料探测器和基于组分调节的 GaN系材料探测器。然后，深入分析三类探测器的工作原理、发展现状、性能优势和核心挑战。最后，探讨了蓝绿光探测器在提升吸收效率、响应速度、灵敏度、稳定性及集成度方面面临的挑战，并展望了未来发展方向。

摘要:针对红外探测器在空间应用中受高能粒子辐照导致性能衰退的问题，利用质子辐照实验，开展了位移损伤对 HgCdTe红外焦平面关键参数影响的研究。通过对比辐照前后红外焦平面的性能变化，结合半导体辐射效应理论，分析了位移损伤对 HgCdTe红外焦平面特性的影响机制。结果表明，HgCdTe红外焦平面经过质子辐照实验后，暗电流、噪声和盲元数量均有增大，且增幅随辐照注量的增加而增大。该工作可为深入开展 HgCdTe红外探测器辐射损伤效应及损伤机理提供重要参考。

摘要:透明光伏器件可以对太阳光谱中不同成分进行选择性吸收，从而在维持器件透明性的条件下产生光伏效应，当前已有大量研究报道将多晶硅及钙钛矿材料应用于透明光伏器件。然而，传统多晶硅和钙钛矿材料的窄带隙特性使得所制备的透明光伏器件无法达到最高透明度，进而难以进行多功能系统集成。文章引入非铅双钙钛矿(Cs2AgBiBr6)作为透明太阳能电池的光吸收层，实现了具有紫外光吸收能力的透明光伏器件。在器件制备过程中，通过引入低压后处理步骤成功制备出高质量、低雾度以及高透过率的 Cs2AgBiBr6多晶薄膜，利用该薄膜制备得到的透明光伏器件，平均可见透过率达到 73%，光电转换效率达到 1. 56%，有效实现了透明光伏器件透过率与能量转换效率的平衡。

摘要:超短光脉冲源可以提高数据传输速率和非线性作用效率，在光通信、超快光谱学和光学计算等领域具有重要研究意义。相比于微环谐振器激发光频梳或锁模激光器产生光脉冲的方法，由级联电光调制器和色散补偿单元组成的时间透镜系统具有明显优势，兼具出色的系统相干性以及片上集成的兼容性。文章提出一种基于慢波电极薄膜铌酸锂的级联电光调制器时间透镜系统，用于产生超短光脉冲。所设计的马赫 -曾德尔强度调制器在无需移除或替换衬底的情况下，实现了 2.46 V·cm的调制效率和超过 100 GHz的调制带宽。通过级联强度调制器、相位调制器和单模光纤，完成了不同频率下的时间透镜系统仿真。在 10 GHz，30 GHz和 45 GHz频率下，系统可分别产生 21，17和 17条平坦度小于 3 dB的梳齿，经由单模光纤压缩后的光脉冲宽度分别为

摘要:激光光束的高方向性导致其激发荧光粉产生的蓝光和黄光在空间强度分布上存在明显差异，从而显著降低了光源的空间色温均匀性。针对这一问题，文章提出一种基于微透镜阵列匀化系统和微结构荧光粉层的激光白光光源。该方案通过改变蓝光的空间强度分布，实现蓝光和黄光的均匀混合。测试结果表明，该光源的角色温偏差为 630 K，相比传统的激光直接聚焦于荧光粉层表面的激光白光光源和仅采用微透镜阵列匀化系统的激光白光光源分别降低了 10 170K和 1 070 K。此外，该光源的光通量为 1 458 lm，发光效率达 138 lm/W，相对色温为 5 226 K，显色指数为 71. 1，满足汽车前照灯光源的标准要求。

摘要:文章采用脉冲激光沉积法制备钽(Ta)掺杂二氧化铪(HfO₂，THO)栅介质层，并系统研究了其介电性能及基于该介质层的非晶态铟镓锌氧(α-IGZO)薄膜晶体管(TFT)的电学特性。通过在不同氧分压(0%，10%，25%和 50%)下制备 THO薄膜，电容 -电压测试结果表明，当氧分压为 25%时制备的 THO薄膜展现出最优异的介电性能，其电容等效厚度最低(6.5 nm)，等效介电常数最高(23. 7)。与纯 HfO₂栅介质层相比，Ta掺杂显著提升了介电特性。进一步制备基于该 THO(25%，O₂)介质层的 α-IGZO TFTs表现出优异的器件性能:阈值电压低至 0.57 V，饱和迁移率高达 22. 5 cm2/(V·s)，电流开关比达 2.5× 109。这些性能参数均显著优于基于纯 HfO?介质层的对比器件。

摘要:采用选择性激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)技术制备铬锆铜(Cu-Cr-Zr)微流道热沉(Micro-Channel Heat Sink，MCHS)。对流道可成型最小尺寸进行优化和测试，当MCHS的流道高度和宽度的设计尺寸为 1.7 mm时，实际流道高度和宽度成型尺寸约为1. 078 mm，1. 415 mm，若流道高度设计尺寸小于 1.7 mm，则易发生流道堵塞现象。在热沉表面焊接半导体激光芯片后，测试输出特性，结果显示:激光芯片的阈值电流为 1.02 A；当驱动电流为

摘要:基于飞行时间法(ToF)的液闪探测器是实现聚变点火研究中子 /伽马诊断的关键方法，其性能核心依赖于闪烁体的快衰减特性。为满足闪烁体衰减特性精确测试的需求，文章基于时间相关单光子计数(TCSPC)原理建立了测试系统，并针对单光子信号获取优化了衰减机构，采用“滤片 +多孔光栅 ”结构。测试结果表明，该系统响应时间为 0.84 ns，光强度测量动态范围达104，测量精度为 0.61 ns，单光子信号占比 95%以上。利用该系统对衰减特性差异显著的 BC501液体闪烁体和 CLYC晶体闪烁体进行了验证测试，成功获得了二者的衰减曲线。分析结果显示，BC501闪烁体的衰减常数分别为 3.7 ns和 35.5 ns，与参考值分别相差 0.5 ns和 3.2 ns；CLYC的衰减常数分别为 1.4 ns，58.9 ns和 1 074 ns，与参考值分别相差 0.4 ns，8.9 ns和 74 ns。分析结果证实了测量系统的可靠性，该系统将应用于后续闪烁体样品的测试对比研究。

摘要:文章提出在硅光电倍增管(SiPM)死区表面制备高反射金属膜，通过金属膜与透明封装层的光学谐振腔效应，将死区入射光导向光敏区，以提升其光子探测效率及绝对量子效率。基于几何光学理论建模并结合 Comsol多物理场仿真，分析了量子效率的增强机制。结果显示，理论计算和光学仿真得到的光透射率增幅分别为 6. 23%和 6. 31%，半导体器件仿真证明绝对量子效率增幅 6. 2%，与透射率增幅一致。该方法有效突破死区损耗限制，为提升 SiPM光子探测性能提供了一种可行方案。

摘要:在太赫兹频段通信系统中，高性能滤波器是实现信号选择性传输和抑制带外干扰的核心器件。然而，传统腔体滤波器设计方法只在低频段较为成熟，当工作频率提升至太赫兹频段时，则面临着高次模耦合效应显著、加工公差影响加剧以及插入损耗急剧增加等技术瓶颈，这些问题严重限制太赫兹通信系统的整体性能。文章基于 CST Microwave Studio全波仿真平台，通过建立耦合理论模型，系统分析了腔体滤波器相关理论，设计出一种用于真空太赫兹系统的 340 GHz腔体滤波器。仿真实验结果表明，所设计的滤波器在中心频率为 340 GHz，频率范围为 335~345 GHz，通带插入损耗控制在 1 dB以内，通带内的回波损耗优于 20 dB。在 355 GHz处带外抑制达到 ?25 dB，在 320~325 GHz处达到 ?35 dB。该研究为太赫兹频段高性能滤波器的设计与实现提供了重要的理论指导和技术参考，对推进太赫兹通信系统的发展具有一定的工程应用价值。

摘要:为提升虚拟游标效应传感器灵敏度，提出一种锯齿形光纤马赫曾德尔干涉仪结构。通过二氧化碳激光器在毛细管光纤上加工锯齿形微结构，减小其传感区域横截面积，促使应变集中分布，从而显著增大传感干涉仪自身灵敏度。实验结果表明，当锯齿深度为 30 μm时，传感干涉仪的应变灵敏度提升至 2. 5 pm/με。进一步结合虚拟游标效应处理，将传感信号与虚拟参考信号叠加放大(放大因子为 136. 6)，最终传感器的包络谷灵敏度达 341. 75 pm/με，较现有同类传感器性能显著提高。该方法通过协同优化传感干涉仪结构与虚拟游标效应，为高灵敏度光纤应变传感器设计提供了新思路。

摘要:中红外波段(2. 5~25 μm)包含了特征频率区(2.5~7.7 μm)和分子指纹区(7. 7~

摘要:针对高速串行接口(SerDes)中非归零码信号在长距离传输和严重信道衰减下误码率高的问题，发送端常采用前向反馈均衡技术进行处理。文章基于 UMC 28 nm CMOS工艺，设计一种采用 8 bit数模转换器架构的并行可配置 FFE高速 SerDes发送端。并行输入信号与已存储的 8个 10 bit抽头系数通过可配置 FFE中乘法器模块和并行进位加法器模块进行逻辑运算，实现信号预均衡处理，并通过与非门、共源共栅器件以及复位路径组成的高速 4∶1多路复用器终端输出网络采用源串联端接结构实现更低的功率损耗。仿真结果表明:该发送端在 1.05 V电压供电以及信道衰减为 18. 59 dB@20 GHz的条件下，输出 40 Gb/s NRZ信号的眼高为 378. 4 mV，眼宽为 18. 53 ps(0.74 UI)，整体版图面积为 0. 055 mm2，整体电路功耗为 41.8 mW。

摘要:设计了一种基于主振荡功率放大(MOPA)结构的激光二极管(LD)泵浦窄脉宽高功率固体激光器。主振荡级采用掺钕钒酸钇(Nd:YVO4)晶体作为激光工作物质，结合磷酸钛氧铷电光调 Q器件，分析了高重频激光脉宽特性，实现了主振荡级窄脉宽输出；功率放大级采用 LD双端泵浦 Nd:YVO4晶体结构，通过建立三维热仿真模型，对比分析了 LD单端泵浦和 LD双端泵浦激光工作物质的热效应，并讨论了在双端泵浦条件下，LD泵浦光斑、激光工作物质长度等因素对功率放大级热效应的影响。在实验中优化激光器参数，主振荡功率放大后，当重复频率 10 kHz时，得到了最大平均功率为 22.01 W、脉冲宽度为 4.33 ns的 1 064 nm激光输出，对应的光 -光转换效率为18. 21%。

摘要:为系统研究锗表面自组装单分子膜对费米钉扎效应的调控效果，首先在锗表面形成乙烯基膦酸二乙酯(DVP)的自组装单分子膜，然后从肖特基势垒、表面均匀性、稳定性的角度全面研究去费米钉扎效果。研究结果显示，DVP单分子膜能够有效释放费米钉扎，在 p型锗上形成0.50 eV的肖特基势垒；在 n型锗上使肖特基势垒由 0.52 eV下降至 0.44 eV。然而，DVP单分子膜的调控效果不均匀，p型锗上的肖特基势垒存在 12. 2%的变化量，原因在于表面悬挂键没有被完全钝化。此外，DVP分子膜的去费米钉扎效果维持 48 h后迅速退化，此现象归因于锗表面复杂的化学特性引起的不致密分子膜。

摘要:高速光电三维集成系统布线具有密度高、尺寸微小、结构复杂的特点。对高速光电三维集成中的纵向通路硅通孔结构进行准确的传输特性表征，能够显著提高系统可靠性、缩短开发时间和降低流片成本。文章首先结合工艺参数对高速同轴硅通孔结构进行仿真，然后设计并制备基于 L-2L去嵌方法的高速硅通孔测试结构，最后通过测试去嵌对高速硅通孔的传输特性进行表征。将测试结果与仿真结果进行对比校核，结果表明:40 GHz以内测试数据与模型仿真结果幅值百分比误差的平均值为 0. 938%，吻合度较高，验证了此仿真验证方法的准确度。该研究可用于高速硅通孔的实际设计开发，对高速光电三维集成系统设计具有重要指导意义。

摘要:针对传统信道化接收机在瞬时工作带宽、处理速度及规模方面的技术瓶颈，提出一种基于阵列波导光栅的无源信道化方法。该方法通过超窄通带的高精细阵列波导光栅来实现对射频调制信号在光域的窄带信道划分。设计和制备的光信道划分芯片性能稳定，封装后的通道光插损约为 11 dB，相邻通道光隔离度大于 16 dB。系统验证表明，所提方法成功实现了超宽带射频调制信号 10 GHz带宽的多通道信道划分。该系统架构简洁紧凑，显著降低了信道化系统的复杂度，并且具备与微波光子前后端系统在光域全光拉通的能力，可有效减小整机微波光子链路的插入损耗，提高接收系统灵敏度。

摘要:针对工业视觉检测中丁基橡胶样本稀缺、现有生成模型在小样本下易崩溃及属性失真问题，文章提出一种轻量化双域约束生成对抗网络(LDDC-GAN)。该模型引入频域能量对齐机制以抑制模式崩溃，并结合余弦损失对纹理特征进行约束，通过频域与空间域的协同优化，保证生成图像在结构上的连续性和细节的真实性；同时，设计了渐进式通道压缩策略，将模型参数量降低至 4.42 M，显存占用优化至 6.4 GB，并融合改进的 StyleGAN2生成器、判别器架构与动态梯度裁剪策略，在 386张 256×256工业样本上实现了高效收敛。实验结果表明，该模型在 FID和 SSIM指标上均优于当前主流基线模型。

摘要:光学真延时线(OTTDL)是微波光子学(MWP)和光通信中信号处理的关键模块。文章提出并验证了一种基于绝缘体上硅(SOI)的可变折射率 OTTDL结构，该结构由 40条亚波长光栅(SWG)波导组成。结合实测得到的 SWG波导延时数据，通过仿真验证了该 OTTDL在多种 MWP应用中的可行性。仿真结果表明，该结构能够实现具有离散频率调谐与可重构能力的微波光子滤波器；可用于相控阵天线波束形成角度的离散调谐；适用于多腔光电振荡器(OEO)，实现了其振荡频率的离散调谐，并分析了相应的振荡光谱和相位噪声特性。该研究为高性能、紧凑型集成 MWP信号处理提供了一种有效的解决方案。

摘要:针对精密加工和芯片制造领域微位移高精度测量需求，提出一种基于涡旋光干涉的新型微位移测量方法。通过改进传统的马赫 -曾德尔干涉系统，引入空间光调制器生成携带轨道角动量的涡旋光作为参考光源，与作用于被测物体的球面波物光发生干涉，构建具有螺旋相位特征的动态干涉条纹。系统通过监测物体微小位移引起的干涉条纹旋转变换，建立相位旋转角度与定位移量的精确对应关系。为实现精确分析物体的微位移量，结合图像处理、四步相移法和解包裹算法的相位重构体系，有效生成解包裹相位图和位移分布图。实验结果表明，该方法测量误差低于 3%，重复性测量平均误差为 1. 4%。该系统操作简便、测试精度高且稳定可靠。

摘要:在基于盖革模式雪崩光电二极管(Geiger mode Avalanche Photo Diode，Gm-APD)的激光成像雷达三维重构算法中，目标还原度、图像信噪比等性能指标受统计帧数的影响较大。通常，增加统计帧数能够改善重构效果，但也会降低成像实时性，而较少的统计帧数则会导致目标缺失及图像信噪比低。针对少帧数下的三维重构问题，文章提出一种基于直方图增强策略的三维重构算法。首先，基于皮尔逊相关系数进行相关邻域直方图求和，增强直方图中信号特征，并通过均值滑窗搜索目标距离范围，滤除直方图中的噪声，得到增强后的直方图；其次，使用低复杂度的双参量极大似然法进行距离估计，得到距离像；最后，基于空域阈值进行图像噪声抑制，提高距离像质量。经真实实验数据验证，当统计帧数为 50时，所提出算法相比匹配滤波法的目标还原度提高了 0. 13，图像信噪比提升 1.63 dB，证明了该三维重构算法在少帧数下具有良好的适用性，为Gm-APD激光雷达在需少帧数探测的实时性场景中的应用做出了贡献。

摘要:步进频连续波探地雷达系统易受耦合噪声、地谐波噪声及外界电磁波干扰等复杂噪声影响，导致信号质量下降，严重影响目标探测精度。传统去噪方法(如小波变换、均值聚类及模糊均值聚类)在脉冲雷达系统中表现良好，但其对连续波雷达信号的时域累积噪声的抑制能力仍存在不足。针对该问题，文章提出一种基于变分模态分解算法的步进频连续波探地雷达噪声抑制方法。该方法将含噪信号分解为若干本征模态函数，并基于模态函数的中心频率进行有效信号重构，从而显著提升去噪效果。仿真结果表明，该方法可使信噪比提升至 13. 16 dB；并通过实验进一步验证了该方法对噪声的有效抑制能力，其中处理后的高频和低频噪声功率谱密度均近似为 0 W/Hz。该研究为复杂噪声环境下探地雷达的应用提供了更可靠的解决方案。

摘要:针对在激光加工过程中传统自动对焦窗口构建技术在微纹理应用中实时性有限、易受背景噪声影响和计算量大的缺点，提出一种显著性窗口构建方法。该方法通过整合梯度和颜色线索，利用视觉显著性检测框架有效抑制无关背景信息，增强清晰度评估的特异性。通过引入一种结合 kirsch梯度分析、LAB颜色对比计算、局部归一化和纹理抑制的窗口提取算法，在亮度变化和复杂模式下可靠地描绘微纹理区域。在激光微加工装置上实验验证了该方法，其灵敏度相较于传统的中心窗口方法提高了约 83%，陡度提高了 75%，锐度比提高了 54%，从而产生单峰和快速响应的焦点曲线，支持稳定的微结构制造。这种显著性窗口为激光微加工平台提供了一个强大的解决方案，平衡了高精度和实时性。

摘要:电网调度过程中产生的海量电力测量数据具有多源异构特点，如何实现多源异构数据的有效融合并构建电网调度防误大数据仓库，是提升电网调度安全的重大挑战。文章提出一种基于多源异构数据融合的电网调度防误大数据仓库构建方法。首先，分别采用视觉几何组 19层网络和基于双向变换器的编码表示模型提取图像和文本数据中丰富的视觉信息特征和语义信息特征，并利用联合卡尔曼滤波算法对多源异构数据进行特征融合；其次，搭建电网调度防误大数据仓库架构，实现电网大数据的高效管理、快速检索及智能化防误；然后，基于大数据仓库和分类与回归树算法，实现电网防误智能检索；最后，利用仿真验证所提方法的有效性。仿真结果表明，所提方法实现了对电网调度数据的高效管理和快速检索，有效提升电网调度防误的智能化水平。