基于相干叠加和归一化分解的非对称光学密码系统 背景介绍 随着信息安全需求的不断增长，光学图像加密技术在过去三十年中引起了广泛关注。这种技术利用光的多种自由度（如振幅、相位、波长、偏振等）实现高速并行处理，为图像加密提供了独特的优势。然而，传统的光学加密方法存在一些局限性，例如“轮廓问题”（即部分原始信息可能在解密过程中泄露）、存储复杂值密文图像的需求增加以及多图像加密（Multiple Image Encryption, MIE）中的串扰噪声问题。 为了克服这些限制，Mohamed G. Abdelfattah等人提出了一种基于相干叠加和归一化分解的非对称光学密码系统。该研究旨在解决以下关键问题： 1. 轮廓问题：通过引入混沌随机幅度掩模（Chaotic Random Amplitude M...

WO₂I₂/聚邻氨基苯硫酚多孔球形纳米复合材料的制备及其在光电探测器中的应用 背景介绍 近年来，光电探测器因其在照明、航天技术等领域的广泛应用而备受关注。然而，传统金属氧化物基光电探测器常面临灵敏度低、光谱响应范围有限等问题。例如，ZnO/Cu₂O 和 Se/TiO₂ 等材料的研究表明，其光响应主要集中在紫外光区域，且光响应度（R）通常低于 0.001 mA/W。此外，聚合物材料如 P3HT 和 PBbTPD:tri-PC61BM 尽管具有良好的导电性和低成本优势，但其光响应度仍较低（约 0.01 mA/W）。因此，开发一种兼具高灵敏度、宽光谱响应和低成本特性的新型光电探测器材料成为研究热点。 在此背景下，Fatemah H. Alkallas 等人提出了一种基于 WO₂I₂/聚邻氨基苯硫酚...

自由电子共振跃迁辐射与Brewster随机性的研究 学术背景 自由电子辐射（Free-electron radiation），如切伦科夫辐射（Cherenkov radiation）和跃迁辐射（transition radiation），是电子与介质相互作用时产生光的基本机制。这些现象在核物理、宇宙学、电子显微镜、激光、粒子探测等领域具有广泛的应用。然而，当电子与随机介质相互作用时，自由电子辐射的特征通常是随机的，这限制了其在精确控制和操纵光发射方面的应用。 为了克服这一限制，研究者们探索了如何在特定类型的长期结构随机性中实现自由电子辐射的强度和方向性不变性。这一问题在光子学和光子应用领域具有重要的科学意义和应用价值。本研究揭示了通过Brewster效应和精心设计的相位相干条件，可以实现自由...

实时检测痕量分析物的分子天线增强光热光谱技术 学术背景 在环境和安全监测中，实时、高选择性、高灵敏度检测痕量气态化合物是一个重要的挑战。尤其是新兴的环境污染物，如全氟和多氟烷基物质（PFAS），其在大气中的选择性检测需求日益增长。传统的微纳传感器平台虽然在灵敏度上具有潜力，但由于其表面积小、化学选择性差、响应时间长等问题，难以满足实时检测的需求。光热光谱技术结合了中红外光谱的高选择性和微机电系统（MEMS）传感器的高热灵敏度，提供了一种高选择性的检测方法。然而，由于微纳传感器的表面积有限，当环境中的分析物浓度较低时，吸附的分子密度可能低于检测限，导致检测灵敏度不足。 为了解决这些问题，研究者提出了一种新型的实时预浓缩器，结合光热分子天线（Molecular Antenna, MA）技术，能够...

研究助力皮肤癌诊断的新方法：基于光声成像与水平集分割算法的研究 近年来，随着全球人口老龄化和环境变化，皮肤癌的发病率逐年攀升。皮肤癌已成为重要的公共卫生问题，其中主要的非黑色素瘤类型包括鳞状细胞癌（Squamous Cell Carcinoma, SCC）和基底细胞癌（Basal Cell Carcinoma, BCC）。其中，基底细胞癌是最常见的一种。据统计，美国每年约有430万例新的基底细胞癌病例。尽管这种癌症死亡率较低，但对患者的生活质量和医疗资源造成了巨大挑战。 基底细胞癌的临床诊断和治疗仍存在诸多问题。传统的肿瘤边界评估方法主要依赖组织病理学（histopathology），这种方法虽然精准，但需通过活检等侵入性手术获取样本，并且需要耗费大量时间。此外，诸如光学相干断层成像（Opt...