Measuring temporal fluctuation on femtosecond scale in a random medium

We report an observation of femtosecond optical fluctuations of transmitted light when a coherent femtosecond pulse propagates through a random medium. They are a result of random interference among scattered waves coming from different trajectories in the time domain. Temporal fluctuations are measured by using cross-correlated frequency optical gating. It is shown that a femtosecond pulse will be broadened and distorted in pulse shape while it is propagating in random medium. The real and imaginary components of transmitted electric field are also distorted severely. The average of the fluctuated transmission pulses yields a smooth profile, probability functions show good agreement with Gaussian distribution. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

一种使用双棱镜的动态小角度测量方法

提出一种基于正切关系和相位调制技术的动态小角度测量方法。使用双棱镜组成干涉测量臂引导两束平行光至分束棱镜处干涉,通过提取携带被测信息的干涉信号的相位实现动态的小角度测量。由于采用位置探测器(PSD)对测量臂中两平行光束的间距进行测量,简化了测量方程,消除了装置中双棱镜必须对称放置的要求。通过正弦地改变半导体激光器的注入电流在时域内实现对干涉信号的相位调制,形成准外差干涉测量模式,提高了光程差的测量精度。实验验证了该方法的可行性,并讨论了影响小角度测量精度的误差因素。研究结果表明,基于该方法的动态小角度的重

Phase interpretation for polarization-dependent near-field images of high-density gratings

It has been described that the near-field images of a high-density grating at the half self-imaging distance could be different for TE and TM polarization states. We propose that the phases of the diffraction orders play an important role in such polarization dependence. The view is verified through the coincidence of the numerical result of finite-difference time-domain method and the reconstructed results from the rigorous coupled-wave analysis. Field distributions of TE and TM polarizations are given numerically for a grating with period d = 2.3 lambda, which are verified through experiments with the scanning near-field optical microscopy technique. The concept of phase interpretation not only explains the polarization dependence at the half self-imaging distance of gratings with a physical view, but also, it could be widely used to describe the near-field diffraction of a variety of periodic diffractive optical elements whose feature size comparable to the wavelength. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Esporte contemporâneo: um novo templo do capital monopolista

Esta pesquisa teve por objetivo abrir uma discussão sobre o papel do esporte contemporâneo junto ao processo de alienação humana em tempos de domínio do capitalismo monopolista e do fortalecimento da ideologia dominante. Para tal, no primeiro capítulo, analisou-se as principais transformações vividas historicamente pelo capitalismo com a intenção de identificar o impacto do capitalismo monopolista sobre o novo ordenamento da humanidade. No segundo capítulo, demonstrou-se como o esporte contemporâneo constituiu-se como uma instituição burguesa, socialmente determinada e integrada ao conjunto de normas, ideias e estratégias inerentes ao modo de produção capitalista, participando do processo de mascaramento da questão social. Destaca-se neste capítulo o uso de fontes documentais que demonstraram como o esporte contemporâneo tem ocupado lugar estratégico tanto junto à produção da ideologia dominante, quanto junto ao controle da queda da taxa de lucro. Identificou-se que sob tais condições o esporte contemporâneo compõe os processos compensatórios frente à queda tendencial da taxa de lucro e, ao mesmo tempo, integra-se ao processo de alienação humana, tendo por maior expressão a sua materialização sob a forma dos megaeventos esportivos. Neste ponto, a pesquisa concentra-se na análise dos megaeventos esportivos no Brasil e na criação das políticas do esporte, desde o primeiro governo Lula da Silva até os dias atuais. Identificou-se que os projetos de desenvolvimento do esporte no país, no período em tela, têm participado do processo de gerenciamento da crise do capital e do refluxo das lutas dos trabalhadores. O último capítulo abordou as particularidades que envolvem a ideologia pós-moderna, tendo por objetivo identificar as relações desta com fenômeno esportivo. Constatou-se que, em tempos de domínio do capitalismo monopolista e de suas políticas neoliberais, as contradições que aguçam o processo de alienação sob o qual encontra-se a classe trabalhadora de todo o mundo, coloca a humanidade em um novo patamar de alienação, ainda mais brutal e desumanizador. Nesta conjuntura, o esporte contemporâneo destaca-se por ser funcional tanto ao mercado globalizado, quanto ao projeto imperialista, impondo-se como instrumento da contenção de conflitos em nome da tolerância e da paz no mundo. A presente pesquisa pôde concluir que as condições impostas pela fase monopolista do capitalismo ocultam a natureza dialética do esporte transforma-o num instrumento eficiente ao projeto dominante de incremento da alienação humana. O esporte, sob a forma assumida na contemporaneidade, não contribui para o avanço da consciência da classe trabalhadora, pois vem colaborando para adiamento do projeto de emancipação da humanidade. Projeto este que só será produzido pela organização consciente da classe trabalhadora em busca da superação do modo de produção capitalista.

飞秒脉冲通过散射表面后的时域特性

从理论上和实验上对飞秒激光脉冲通过散射表面后的时域特性进行了研究分析。用频率分辨光学开关法对通过散射表面前后的飞秒脉冲进行了测量和对比。理论分析和实验结果表明, 由于散射表面对飞秒脉冲的散射导致飞秒脉冲的展宽和形状的畸变。输入脉冲在时间相关函数的半峰全宽为64 fs; 透射脉冲在时间相关函数半峰全宽的平均值为117 fs。对透射脉冲场的统计特性进行了讨论, 透射脉冲场实部和虚部的概率函数分布遵从高斯函数分布; 强度的概率分布遵从指数分布规律; 给出了入射飞秒脉冲强度的自相关函数分布和飞秒时域散斑场强度的互相关函数分布的实验结果, 并且对二者的时间相关函数进行了讨论。

基于电光调制的激光光谱整形技术

提出了一种新型的基于电光调制的激光光谱整形方案，该整形技术可以减轻啁啾脉冲放大系统中的增益窄化效应。傅立叶变换限的宽带种子激光脉冲通过光学展宽器线性展宽后，耦合到加载有整形电脉冲的集成波导调制器中进行整形，整形电脉冲由孔径耦合带状线电脉冲发生器产生。由于线性啁啾脉冲时间-频率的直接对应关系，在时域内对宽带种子激光脉冲整形，其光谱也得到了同样形状的整形。模拟了整形光谱形状，相应的整形电脉冲波形，分析了该整形技术的光谱整形分辨率，以及整形过程中引入的相位畸变。

Optical near-field simulation of Sb thin film thermal lens and its application in optical recording

Using the finite-difference-time-domain method, the near-field optical distribution and properties of Sb thin film thermal lens are calculated and simulated. The results show as follows. Within the near-field distance to the output plane of thermal lens, the spot size is approximately 100 nm, and its intensity is greatly enhanced, which is higher than that of incident light. The spot shape gradually changes from ellipse to round at the distance of more than 12 nm to the output plane. The above-simulated results are further demonstrated by the static optical recording experiment. (C) 2005 American Institute of Physics.

Rigorous transmittance analysis of a sub-wavelength Sb thin film lens

We quantitatively analysed the factors contributing to the optical transmission enhancement of a sub-wavelength Sb thin film lens, using the finite-difference time-domain (FDTD) method. The results show that the transmission enhancement of the dielectric with a Gaussian distributed refractive index loaded in a sub-wavelength circular hole is not only due to the high refractive index dielectric, but also due to the specific distributions of refractive index. It is the first study about the effects of the refractive index distribution on the transmission of a sub-wavelength aperture. This kind of lens has practical applications in the very small aperture lasers and for near-field optical storage and lithography.

Comment on: Computation of the optical trapping force using an FDTD based technique

In this comment, problems associated with an oversimplified FDTD based model used for trapping force calculation in recent papers "Computation of the optical trapping force using an FDTD based technique" [Opt. Express 13, 3707 (2005)], and "Rigorous time domain simulation of momentum transfer between light and microscopic particles in optical trapping" [Opt. Express 12, 2220 (2004)] are discussed. A more rigorous model using in Poynting vector is also presented.

超分辨近场结构中二元共晶合金掩膜的工作机制

超分辨近场结构(super-RENS)技术通过在传统光盘结构中插入掩膜结构而实现近场超分辨,是目前最具实用化前景的超高密度光存储技术之一,其中掩膜层的近场光学特性是决定其光存储性能的关键。利用三维时域有限差分法(3D-FDTD)对合金掩膜的近场光强分布进行了数值仿真和分析,提出二元共晶合金薄膜在激光作用下形成的规则微结构可能是以其作为掩膜层的超分辨近场结构光盘产生较高信噪比(SNR)的原因。

A large-area photolithography technique based on surface plasmons leakage modes

An atomic force microscope (AFM) assisted surface plasmons leakage radiation photolithography technique has been numerically demonstrated by using two-dimensional finite-difference time-domain (2D-FDTD) method. With the aid of a metallic AFM tip, particular characteristic of the Kretstchmann configuration to excite surface plasmons (SPs) is utilized to achieve large-area patterns with high spatial resolution and contrast, the photoresist could be exposed with low power laser due to the remarkable local field enhancement at the metal/dielectric interface and the resonant localized SPs modes near the tip. Good tolerance on the film thickness and incident angle has been obtained, which provides a good practicability for experiments. This photolithography technique proposed here can realize large-area, high-resolution, high-contrast, nondestructive, arbitrary-structure fabrication of nanoscale devices. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

数值模拟探针诱导表面等离子体共振耦合纳米光刻

采用有损耗介质和色散介质的二维时域有限差分方法,数值模拟了以光波长514.5 nm的p偏振基模高斯光束为入射光源,激发Kretschmann型表面等离子体共振,并通过探针的局域场增强效应实现纳米光刻的新方法——探针诱导表面等离子体共振耦合纳米光刻.分别就探针与记录层的间距以及探针针尖大小,模拟分析了不同情况下探针的局域场增强效应和记录层表面的相对电场强度振幅分布.结果表明,探针工作在接触模式时,探针的局域场增强效应最明显,记录层表面的相对电场强度振幅的对比度最大;当探针针尖距记录层5 nm时,针尖下方记录层表面的相对电场强度振幅大于光刻临界值的分布宽度与针尖尺寸相近.

空间激光通信中的分集接收与分集均衡技术

全面对采用空间分集技术和时域Rake接收机分集的带限空间光通信系统的原理进行了模拟和分析，首次在空间激光通信领域提出了综合了分集接收和均衡技术的联合信道均衡器方法，通过计算机仿真分析，研究了不同空间分集方法在非相关空间光开关键控信号下的误比特率，在不同符号间干扰条件下采用rake接收时的误比特率，以及在不同信噪比和不同信道数时采用联合分集均衡的误码率。研究的结果确认联合分集均衡方法能够明显的提高空间光通信系统的性能。

Variabilidade ventilatória durante exercício dinâmico em indivíduos saudáveis e com insuficiência cardíaca

A presença de ventilação periódica durante o exercício confere pior prognóstico a pacientes com insuficiência cardíaca. Existem divergências quanto aos critérios para identificação deste fenômeno. Além disso, a interpretação dicotômica (presença ou ausência) quanto a este fenômeno dificulta a estratificação de risco mais detalhada dos pacientes com insuficiência cardíaca. Desta forma, esta tese avalia a utilização de técnicas estabelecidas para análise de variabilidade de sinais para quantificar as oscilações ventilatórias que ocorrem durante o teste cardiopulmonar de exercício, em indivíduos saudáveis, atletas e com insuficiência cardíaca. Um protocolo mais curto para realização de teste cardiopulmonar de exercício em cicloergômetro de braço foi proposto e validado. Tal protocolo foi utilizado em estudo posterior, onde se comprovou que, apesar dos tempos respiratórios não serem influenciados pelo tipo de exercício realizado, a variabilidade ventilatória é maior durante a realização de exercício dinâmico com membros superiores do que com membros inferiores. A capacidade aeróbica de indivíduos sadios também influencia a variabilidade ventilatória durante o teste cardiopulmonar de exercício. Isto foi comprovado pela menor variabilidade ventilatória no domínio do tempo em atletas do que sedentários durante exercício. A análise destes voluntários com o método da análise dos componentes principais revelou que em atletas a variabilidade do volume corrente é a principal responsável pela variabilidade da ventilação-minuto durante o exercício, ao passo que em sedentários a variabilidade da freqüência respiratória apresenta-se como principal responsável por tais variações. Em estudo randomizado e controlado comprovamos que, mesmo indivíduos sadios apresentam redução da variabilidade ventilatória ao exercício após 12 semanas de treinamento físico. Comprovamos que a reabilitação cardíaca reverteu a ocorrência de ventilação periódica em um paciente com insuficiência cardíaca e, finalmente, encontramos que a variabilidade ventilatória correlaciona-se inversamente com a fração de ejeção ventricular esquerda em pacientes com insuficiência cardíaca. Estudos futuros deverão analisar o poder prognóstico da variabilidade ventilatória nestes pacientes.

Metamaterialen simulazioa FDTD metodoaren bidez

Azken urteetan metamaterialek izugarrizko arreta eragin dute. Material artifizial horiek hainbat aplikazio ezberdin izateko diseinatzen dira eta horretarako, ikerkuntza haien propietate elektromagnetikoak ulertzean zentratu da. Lan honen helburua, hortaz, metamaterialen jokabide elektromagnetikoa ulertzea da. Horretarako, FDTD (Finite Difference Time Domain) metodoa erabiliko dugu Maxwell-en ekuazioak ebazteko. Oinarria ulertzeko, lehenik, uhin elektromagnetikoen hedapena aztertuko dugu ingurune sinpleagoetan eta ingurune desberdinen arteko muga-azalen jokabidea simulatuko dugu. Hori egin eta gero, amaitzeko, uhin elektromagnetikoen hedapena aztertuko dugu errefrakzio-indize negatiboko materialetan (metamaterialetan).