Single photon response of superconducting nanowire single photon detector

Single photon detection is one of the key technologies for quantum key distribution in quantum communication. As a novel single photon detection technology, superconducting nanowire single photon detector (SNSPD) surpasses conventional semiconducting single photon detectors with high count rate and low dark count rate. In this article, we introduce SNSPD fabricated from NbN ultrathin superconducting film and lab-based SNSPD system. The characteristics of single photon response pulse of SNSPD are analyzed in detail. Also discussed is the relationship between waveform of single photon response and system bandwidth. Circuit model is made to analyze the performance of SNSPD. The simulation result agrees well with the experimental data. Those results are valuable for understanding the mechanism of SNSPD and building future SNSPD system for quantum communication.     

基于拖曳长线阵的水下目标模拟系统

水下目标模拟系统对于水下航行体试验与训练、舰艇水声对抗与安全防御等具有十分重要的意义。基于水下目标声学多亮点回波理论,给出了多亮点目标宽带回波信号模型。通过计算机仿真,验证了目标回波各重要特征和目标回波信号模型的有效性。基于拖曳长线阵和高速数字信号处理技术构建了水下目标模拟系统,根据目标回波信号模型综合模拟了水下分布式多亮点运动目标声散射特性,准确模拟了目标不同部位声学亮点的空间方位分布特征。分别对点源目标、真实大尺度目标、拖曳长线阵目标模拟系统进行了声纳目标识别试验,结果表明,拖曳长线阵目标模拟系统的目标特性明显不同于点源目标,而与实际大尺度目标一致。     

三模系统二阶非线性诱导的非传统光子阻塞

基于三模二阶非线性系统, 推导一个Hamilton量. 在双模驱动的条件下, 先用该Hamilton量与常规非厄米Hamilton方法, 得到发生非传统阻塞的最佳解析条件, 再通过求解主方程的稳态解及二阶关联函数, 得到发生阻塞的数值解.     

基于稳健波束形成的超宽带穿墙成像方法

针对现有超宽带穿墙雷达时域波束成像分辨率低、旁瓣高以及干扰抑制能力弱等问题,提出利用稳健Capon波束形成对目标成像的方法。该方法基于目标回波模型首先补偿近场扩散损耗、墙体传播损耗和折射效应,实现天线阵列接收数据的配准,利用稳健Capon波束成像得到良好的成像分辨率和更好的干扰抑制能力。利用时域有限差分(finite-difference time domain, FDTD)数值仿真和实验数据实现了隐藏目标的二维成像,验证了该方法的有效性。     

Monte-Carlo仿真酒精特征波长光子在皮肤中的传输规律及光纤探头设计

用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法研究酒精特征波长的光子在皮肤组织中的传输规律,从而确定酒精光谱的最佳检测距离,为应用近红外光谱进行人体酒精无创检测提供理论依据。通过建立皮肤4层结构模型,确定了在酒精特征波长(1694nm、1735nm、2266nm、2308nm)下该模型的光学参数。利用Monte-Carlo方法对该模型仿真可得到结论:1694nm、1735nm波长光子的最佳检测半径为650μm,2266nm、2308nm波长光子的最佳检测半径为450μm;半径在200～1000μm之间时,出射点的光子密度随检测半径的增加呈幂函数形式递减,检测到的光子数随检测宽度的增加大致呈线性递增。利用上述结果,设计了用于人体酒精无创检测的光纤探头,选用TE制冷型的InGaAs检测器作为光子检测器。     

基于时间分辨反射测量的混浊介质光学参数计算方法

发展了一种基于时间分辨反射测量技术的混浊介质光学参数重构方法．采用半无限空间扩散方程解析解卷积时间定标测量曲线获得模拟时间扩展曲线,将此与基于时间相关单光子计数技术实测的全时间分辨曲线进行归一化拟合;在对一个已知光学参数的定制模型验证的基础上,通过对4个参数未知的混浊介质进行测量,显示了方法的可行性和有效性．     

光子晶体的能带理论

光子晶体具有光子能带,并且光子能带可能存在光子禁带。我们通过运用光子晶体的能带和禁带理论.就能够控制光在晶体中的传播。光子晶体对光子有着特殊的物理性质,它在光传输和光学器件有着广泛的用途。本文主要概述了光子晶体的概念、能带理论、性质,及光子晶体和半导体的区别和联系。     

上海光源真空内波荡器性能的优化

介绍了上海光源一期工程两台真空内波荡器的磁铁设计、磁场测量和性能优化的方法和结果. 通过调整波荡器各磁极的高度来减小各磁极附近半周期磁场积分的差异, 优化电子运动轨迹和辐射相位分布, 使各个周期的辐射相位误差达到最小, 从而增加各个周期内产生的辐射的相干性以获得高亮度的高次谐波辐射. 光束线实验也测到了11 次谐波辐射, 并且从测到的辐射光谱推算得到的两台波荡器的均方根相位误差分别在4°和3°以内.     

压水堆乏燃料源项计算与分析

乏燃料后处理车间的高放射性环境会对监测设备产生一定的辐照损伤,影响其使用寿命,降低系统可靠性.本文使用ORIGEN2程序对压水堆燃料组件进行计算,得出一组乏燃料组件中重要核素的放射性活度、光子能谱等数据,计算结果准确可信,可为乏燃料首端处理中电子监测设备的屏蔽设计提供初始源项数据.     

水下目标宽带回波特性的快速计算方法

基于传统板块元方法,运用切比雪夫多项式插值实现了水下目标宽带回波特性的快速计算.从散射声场的特性出发,将幅相分离的思想引入散射声场的分析.目标表面单个板块散射声场可分解为随频率变化的快速起伏和缓变函数的乘积,提取缓变函数切比雪夫节点处的板块散射声场,再利用切比雪夫逼近理论插值得到宽频带内各频率点处的精密计算.结合分离出的随频率快速起伏项,获取每个板块的宽带散射声场,通过各板块元散射声场叠加得到目标宽带回波特性.该方法避免了传统板块元算法逐频率点计算所带来的大量板块的重复计算,可以快速、精确计算水下目标宽带回波特性,计算效率大为提高.