相干性調(diào)控的案例
激光空間相干性調(diào)控 | 超表面全息偽影抑制的新策略
（三）不同相干性調(diào)控方式的對(duì)比
針對(duì)“降低相干性抑制偽影”的思路，研究進(jìn)一步從理論層面分析了兩種調(diào)控方式的優(yōu)劣：
?時(shí)間相干性調(diào)控（拓寬激光光譜）：不同波長(zhǎng)的光產(chǎn)生的全息圖像尺寸存在細(xì)微差異，疊加后會(huì)導(dǎo)致圖像邊緣出現(xiàn)不可控的非均勻模糊，調(diào)控效果不佳；
?空間相干性調(diào)控（DCL調(diào)控）：產(chǎn)生的模糊為均勻模糊，更易實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制與優(yōu)化，是更優(yōu)的偽影抑制方案。
抑制時(shí)間相關(guān)性（引入多波長(zhǎng)）的效果（來自原文）
04/研究意義與應(yīng)用前景
本文提出的激光空間相干性調(diào)控技術(shù)，相當(dāng)于為超表面全息技術(shù)配備了一位“精準(zhǔn)燈光師”——無需像傳統(tǒng)方法那樣費(fèi)力修補(bǔ)超表面的制備瑕疵（類似“后期修圖”），而是通過巧妙調(diào)控照明光的空間相干性，從根源上讓瑕疵“不可見”，大幅降低了超表面全息的應(yīng)用門檻。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，該技術(shù)有望推動(dòng)超表面全息早日走出實(shí)驗(yàn)室，助力緊湊、高效、高性能的超表面器件在AR/VR顯示、安全加密、信息存儲(chǔ)等面向未來的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)實(shí)際應(yīng)用，為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)突破提供重要支撐。
展開 時(shí)間相干性測(cè)量..........
邁克爾遜干涉儀及類似干涉儀通常可用于給定光源的時(shí)間相干性或光譜測(cè)量。在VirtualLab Fusion中，光源建模非常靈活，軟件提供了多種有限帶寬的光譜類型以供設(shè)置。該示例演示了如何在邁克爾遜干涉儀中應(yīng)用此光源模型，使用參數(shù)掃描（Parameter Run）改變其中一個(gè)干涉儀臂的路徑長(zhǎng)度，并觀察相干特性如何影響所得的條紋圖案。
使用邁克爾遜干涉儀進(jìn)行時(shí)間相干性測(cè)量
該圖展示了當(dāng)光程差改變時(shí)，邁克爾遜干涉儀用于具有一定帶寬的光源時(shí)條紋對(duì)比度的變化。
參數(shù)掃描的使用
在Virtual Fusion中使用參數(shù)掃描，可以靈活地指定所選參數(shù)的變化范圍，進(jìn)行某些系統(tǒng)分析，例如：容差分析。
了解更多信息，請(qǐng)發(fā)送郵件至：support@infotek.com.cn /support@infocrops.com
網(wǎng)址：http://www.infotek.com.cn / http://www.honglun-seminary.com
展開 基于VirtualLab的時(shí)間相干性教學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真
[圖片]
白光干涉相干性測(cè)量 - 在VirtualLab Fusion中利用分布式計(jì)算分析
多色光源與干涉測(cè)量裝置的一個(gè)位置掃描的反射鏡相結(jié)合，以執(zhí)行詳細(xì)的相干測(cè)量。使用具有六個(gè)本地多核PC組成的網(wǎng)絡(luò)分布式計(jì)算，所得到的2,904個(gè)基本模擬的模擬時(shí)間可以從一個(gè)多小時(shí)顯著減少到不到3分鐘。
模擬任務(wù)
基本模擬任務(wù)
基本任務(wù)集合#1：波長(zhǎng)
基本任務(wù)集合#2：反射鏡位置
使用分布式計(jì)算進(jìn)行模擬
在本例中，在基本模擬任務(wù)中有兩個(gè)獨(dú)立的參數(shù)變化：
?光譜中的24個(gè)波長(zhǎng)采樣
?121個(gè)不同反射鏡位置
? 總共2904個(gè)基本模擬任務(wù)
由于單個(gè)基本模擬(單個(gè)波長(zhǎng)和反射鏡位置)只需要大約0.9秒，因此將一些基本模擬組合起來并在DC客戶端上模擬集合會(huì)更有效。因此，所有波長(zhǎng)組合在一個(gè)單一的模擬(在光源中配置光譜)，帶有DC的Parameter Run用來建模不同的反射鏡位置。與在一次Parameter Run中建模所有2904個(gè)任務(wù)相比，此策略減少了不必要的開銷。
組合所有波長(zhǎng)的基本任務(wù)
使用分布式計(jì)算
Parameter Run用于改變反射鏡位置，從而允許將各種迭代分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)。為了啟用分布式計(jì)算，只需導(dǎo)航到相應(yīng)的選項(xiàng)卡并配置可用計(jì)算機(jī)和客戶端的數(shù)量，然后像往常一樣啟動(dòng)模擬，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻舳撕褪占Y(jié)果都是自動(dòng)完成的(與本地執(zhí)行參數(shù)掃描的方式相同)。
基于分布式計(jì)算的模擬
模擬時(shí)間比較
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[VirtualLab論文] 基于VirtualLab的時(shí)間相干性教學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真
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[VirtualLab] 白光干涉相干性測(cè)量 - 在VirtualLab Fusion中利用分布式計(jì)算分析
多色光源與干涉測(cè)量裝置的一個(gè)位置掃描的反射鏡相結(jié)合，以執(zhí)行詳細(xì)的相干測(cè)量。使用具有六個(gè)本地多核PC組成的網(wǎng)絡(luò)分布式計(jì)算，所得到的2,904個(gè)基本模擬的模擬時(shí)間可以從一個(gè)多小時(shí)顯著減少到不到3分鐘。
模擬任務(wù)
基本模擬任務(wù)
基本任務(wù)集合#1：波長(zhǎng)
基本任務(wù)集合#2：反射鏡位置
使用分布式計(jì)算進(jìn)行模擬
在本例中，在基本模擬任務(wù)中有兩個(gè)獨(dú)立的參數(shù)變化：
? 光譜中的24個(gè)波長(zhǎng)采樣
? 121個(gè)不同反射鏡位置
? 總共2904個(gè)基本模擬任務(wù)
由于單個(gè)基本模擬(單個(gè)波長(zhǎng)和反射鏡位置)只需要大約0.9秒，因此將一些基本模擬組合起來并在DC客戶端上模擬集合會(huì)更有效。因此，所有波長(zhǎng)組合在一個(gè)單一的模擬(在光源中配置光譜)，帶有DC的Parameter Run用來建模不同的反射鏡位置。與在一次Parameter Run中建模所有2904個(gè)任務(wù)相比，此策略減少了不必要的開銷。
組合所有波長(zhǎng)的基本任務(wù)
使用分布式計(jì)算
Parameter Run用于改變反射鏡位置，從而允許將各種迭代分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)。為了啟用分布式計(jì)算，只需導(dǎo)航到相應(yīng)的選項(xiàng)卡并配置可用計(jì)算機(jī)和客戶端的數(shù)量，然后像往常一樣啟動(dòng)模擬，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻舳撕褪占Y(jié)果都是自動(dòng)完成的(與本地執(zhí)行參數(shù)掃描的方式相同)。
基于分布式計(jì)算的模擬
模擬時(shí)間比較
展開 通過可生產(chǎn)性調(diào)控實(shí)現(xiàn)光學(xué)設(shè)計(jì)流程的動(dòng)態(tài)優(yōu)化
光學(xué)設(shè)計(jì)到制造可行性的整個(gè)過程是一個(gè)高度復(fù)雜的課題，其難點(diǎn)在于需統(tǒng)籌考量眾多因素，并且光學(xué)設(shè)計(jì)師往往難以獲取全面、透明的關(guān)于制造能力的許多信息。我們可通過附圖2所示的圖表來解析這一復(fù)雜設(shè)計(jì)，其中不同顏色的區(qū)域代表光學(xué)和機(jī)械的制造風(fēng)險(xiǎn)；此外，還可以評(píng)估不同類型的裝配過程（沙質(zhì)和大理石區(qū)域）。
圖2.可生產(chǎn)性空間圖表：光學(xué)系統(tǒng)制造與裝配評(píng)估坐標(biāo)圖。圖中光學(xué)公差（X軸）與機(jī)械公差（Y軸）數(shù)值增大代表公差放寬。通過PanDao劃定的最優(yōu)工作區(qū)（圖中標(biāo)出的區(qū)域），能夠在滿足系統(tǒng)性能要求的前提下，實(shí)現(xiàn)制造成本與風(fēng)險(xiǎn)最小化，并支持即裝即用的裝配模式
在整個(gè)設(shè)計(jì)中存在一條恒定性能曲線，其核心目標(biāo)是找到“性能-可生產(chǎn)性-成本”的最優(yōu)平衡點(diǎn)。該曲線的形態(tài)會(huì)受到系統(tǒng)整體復(fù)雜度的影響，但通常需穿越不同制造風(fēng)險(xiǎn)與成本區(qū)域（如附圖2所示）。盡管這是一個(gè)簡(jiǎn)化模型，但它清晰展示了設(shè)計(jì)過程中需統(tǒng)籌的多層信息與多維考量。越早在設(shè)計(jì)階段厘清此圖，就越容易做出系統(tǒng)級(jí)最優(yōu)決策，最終確保產(chǎn)品具備可控良率、盈利潛力與可擴(kuò)展性的量產(chǎn)可行性。
PanDao可完整覆蓋該圖表中的"光學(xué)元件公差"，識(shí)別不可制造區(qū)域以及制造成本和風(fēng)險(xiǎn)高、低的區(qū)域。更重要的是，借助PanDao，光學(xué)設(shè)計(jì)師可以自己評(píng)估制造成本和風(fēng)險(xiǎn)，而無需在每次更改設(shè)計(jì)時(shí)咨詢專門的專家。傳統(tǒng)模式下，各家制造商僅掌握部分?jǐn)?shù)據(jù)，而PanDao首次構(gòu)建了全局化的制造能力圖譜。PanDao通過整合340余種制造工藝類型與加工能力數(shù)據(jù)，能夠輸出光學(xué)元件的生產(chǎn)成本以及計(jì)算不同公差對(duì)應(yīng)的成本，精準(zhǔn)量化總生產(chǎn)成本。該成本模型可表述為以下公式：
成本=光學(xué)器件生產(chǎn)+外殼生產(chǎn)+裝配工具+裝配人工+成品成本
圖1所示的兩種工藝流程的成本（成本X與Y）主要取決于光學(xué)元件生產(chǎn)成本，其他成本隨之動(dòng)態(tài)調(diào)整，并最終形成產(chǎn)品總成本。
展開 白光干涉相干性測(cè)量 - 在VirtualLab Fusion中利用分布式計(jì)算分析
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蘇大《Adv Mater》：選擇性雙缺陷工程調(diào)控鋰硫電池性能！
理論計(jì)算和電動(dòng)力學(xué)分析表明，DN和VSe缺陷類型分別選擇性地促進(jìn)了Li2S的電催化成核和解離。由于優(yōu)化的Li2S電催化操作，S@N-MoSe2?x/C正極具有優(yōu)異的可逆容量和循環(huán)穩(wěn)定性，最大面積容量為7.3mAh cm?2。此外，使用S@N-MoSe2?x/C陰極的柔性Li-S袋裝電池可以持續(xù)為電子器件供電。本文的雙缺陷工程策略為利用不同的缺陷組合物進(jìn)行雙向硫電化學(xué)的選擇性電催化提供了啟示，這對(duì)設(shè)計(jì)可行的鋰硫電池電催化劑具有重要的指導(dǎo)意義。
利用邁克爾遜干涉儀和傅里葉變換光譜法測(cè)量相干性
摘要 在干涉儀中，條紋的對(duì)比度可能取決于光源的相干特性。例如，在具有一定帶寬的光源的邁克爾遜干涉儀中，干涉條紋對(duì)比度隨光程差的不同而變化。通過測(cè)量可動(dòng)鏡不同位置的干涉圖對(duì)比度，可以得到光源的相干長(zhǎng)度。典型的傅里葉變換光譜通常基于這種類型的光路。
建模任務(wù)
橫向干涉條紋——50 nm帶寬
橫向干涉條紋——100 nm帶寬
逐點(diǎn)測(cè)量
VirtualLab概覽
VirtualLab Fusion的工作流程? 設(shè)置入射高斯場(chǎng)- 基本光源模型? 設(shè)置元件的位置和方向- LPD II：位置和方向? 設(shè)置元件的非序列通道- 用于非序列追跡的通道設(shè)置
VirtualLab技術(shù)
文件信息
展開 Rev.》綜述：微流控軟制造技術(shù)調(diào)控材料潤(rùn)濕性
“
調(diào)控材料浸潤(rùn)性
以微流控液滴為模板制備的微顆粒具有單一浸潤(rùn)性（親水或疏水）、兩親性（一面親水一面親油）、核-殼非均質(zhì)浸潤(rùn)性；以微流控射流為模板制備的微纖維具有蛛絲狀、念珠狀、多孔狀等形貌特征，因此具備可調(diào)的拉普拉斯壓力梯度和表面能梯度，適用于液體操縱；以乳液和液體泡沫為模板制備的多孔表面由于具備獨(dú)特的互連結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出多種優(yōu)異的浸潤(rùn)性，如超疏水、全疏液、超疏熱水、液下超疏液、液體灌注的超滑態(tài)（SLIPS）、雙面非均質(zhì)浸潤(rùn)性等。微流控工程化的浸潤(rùn)性材料具有廣闊的應(yīng)用前景，如顆粒表面活性劑、微型馬達(dá)、藥物遞送、水處理、水收集、液體輸運(yùn)、液滴操縱、傳熱調(diào)節(jié)和組織工程等。
原文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.1c00530
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. : 受體調(diào)控增強(qiáng)D-A共聚物的n型導(dǎo)電性及熱電性能
【小結(jié)】
綜上所述，作者制備了一種高性能的n型熱電D-A聚合物，通過供體調(diào)控提高了其導(dǎo)電性和熱電性能。對(duì)D-A共軛聚合物的供體部分進(jìn)行吸電子改性具有如下優(yōu)勢(shì)：(1)分子內(nèi)氫鍵的形成，降低聚合物的HOMO和LUMO水平；(2)提高n摻雜效率，防止相分離；(3)降低載流子跳躍勢(shì)壘，同時(shí)保持遷移性不僅不受影響而且大大提高。因此，設(shè)計(jì)的D-A共聚物其電導(dǎo)率和熱電PF增強(qiáng)了三個(gè)數(shù)量級(jí)，是D-A共聚物的最高值。作者所提出的供體調(diào)控策略簡(jiǎn)便易行，可以擴(kuò)展到許多其他D-A聚合物，有望顯著提高D-A共聚物的導(dǎo)電性和熱電性能。
文獻(xiàn)鏈接：Enhancing the n-Type Conductivity and Thermoelectric Performance of Donor–Acceptor Copolymers through Donor Engineering (Adv. Mater., 2018, DOI: 10.1002/adma.201802850)
展開 新加坡國(guó)立大學(xué)Lee Jim Yang組EES: 可選擇性調(diào)控可見光與熱的智能窗新突破
近年來， 可選擇性調(diào)控可見光與熱的新型電致變色玻璃成為研究的熱點(diǎn)。 這種新型的電致變色玻璃可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可見光與熱的獨(dú)立控制，從而進(jìn)一步優(yōu)化建筑的能源效率，減少建筑的能源消耗 。然而， 這種新型的電致變色玻璃尚處于研究的起步階段， 仍然存在著許多題，例如：（1）較高的成本；（2）復(fù)雜的材料制備過程；（3）可見光與熱的選擇性差（4）較差的電致變色性能 （較低的光調(diào)制范圍，較長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間以及較短的循環(huán)壽命）。
【成果簡(jiǎn)介】
近日，新加坡國(guó)立大學(xué)Lee Jim Yang 教授課題組報(bào)道了一種基于Al3+ 嵌入/嵌出驅(qū)動(dòng)的雙波段電致變色玻璃。 這種雙波段的電致變色玻璃不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可見光與熱 （近紅外）的有效獨(dú)立控制，并且展現(xiàn)了優(yōu)異的電致變色性能 – 高的光調(diào)制范圍 （~90% 在350-2200 nm 范圍內(nèi)）；較快的響應(yīng)時(shí)間； 高的著色效率以及優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。此外， 作者還對(duì)Al3+ 嵌入/嵌出的機(jī)制以及性能改善的原因做了詳細(xì)的分析和解釋， 并且與Li+ 嵌入/嵌出做了詳細(xì)的對(duì)比。該成果以題為“Al3+ intercalation/de-intercalation-enabled dual-band electrochromic smart windows with a high optical modulation, quick response and long cycle life”發(fā)表在國(guó)際知名期刊Energy & Environmental Science（影響因子：30.067），第一作者為張圣亮。
【圖文導(dǎo)讀】
圖1 .
展開 廣東工業(yè)大學(xué)譚劍波-張力課題組《Macromolecules》：基于弱RAFT聚合調(diào)控性的非均相RAFT聚合
自1998年發(fā)展RAFT聚合以來，良好的RAFT聚合調(diào)控性一直是RAFT聚合研究中追求的目標(biāo)，如聚合物分子量與單體轉(zhuǎn)化率呈線性關(guān)系、分子量分布窄、高嵌段率等。為了實(shí)現(xiàn)良好的RAFT聚合調(diào)控性，對(duì)于RAFT試劑的結(jié)構(gòu)、引發(fā)劑用量、嵌段聚合物的合成順序（如聚甲基丙烯酸酯嵌段必須先于聚丙烯酸酯嵌段）等都有嚴(yán)格要求。然而，基于弱RAFT聚合調(diào)控性的RAFT聚合研究幾乎沒有報(bào)道，事實(shí)上弱RAFT聚合調(diào)控性也往往被認(rèn)為是失敗的RAFT聚合。因此，該領(lǐng)域的研究慣性是不斷追求更好的RAFT聚合調(diào)控性，但弱RAFT聚合調(diào)控性是否也能為功能聚合物材料的制備提供新的研究角度呢？
圖1. mPEG113-CEPA與mPEG113-BTPA調(diào)控HPMA的非均相RAFT聚合的機(jī)理示意圖。
最近，廣東工業(yè)大學(xué)高分子材料與工程系譚劍波教授與張力教授團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，成功把弱RAFT聚合調(diào)控性應(yīng)用于非均相RAFT聚合中，建立了新的非均相RAFT聚合體系，為合成功能聚合物納米材料提供了新的策略。首先，研究人員使用對(duì)甲基丙烯酸酯單體調(diào)控性好的mPEG113-CEPA與對(duì)甲基丙烯酸酯單體調(diào)控性差的mPEG113-BTPA調(diào)控甲基丙烯酸羥丙酯（HPMA）的光引發(fā)非均相RAFT聚合（圖1）。由于mPEG113-CEPA對(duì)HPMA的調(diào)控性好，最終能得到分子量分布窄的mPEG113-PHPMA二嵌段共聚物；而由于mPEG113-BTPA對(duì)HPMA的調(diào)控性差，最終的產(chǎn)物中包含分子量高的mPEG113-PHPMA二嵌段共聚物、不可控的PHPMA均聚物與未參與反應(yīng)的mPEG113-BTPA，GPC結(jié)果進(jìn)一步確認(rèn)了mPEG113-CEPA與mPEG113-BTPA調(diào)控下的聚合物組成（圖2）。
展開 上海交大劉盡堯/陸爾奕/哈佛大學(xué)陶偉等人《Matter》：基于仿生納米調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的免疫調(diào)控策略
持續(xù)失調(diào)的免疫激活反應(yīng)是許多免疫炎癥性疾病如慢性牙周炎和自身免疫性疾病等的關(guān)鍵致病環(huán)節(jié)。這些疾病的治療策略目前主要集中于免疫抑制藥物遞送平臺(tái)的開發(fā)，但是這種策略仍然因?yàn)槿砀弊饔玫热秉c(diǎn)而應(yīng)用受限。因此，針對(duì)免疫過激相關(guān)疾病開發(fā)出新的免疫調(diào)控策略成為目前亟待解決的問題。
調(diào)節(jié)性T（Treg）細(xì)胞在維持機(jī)體的免疫穩(wěn)態(tài)中具有重要作用，但是Treg細(xì)胞的免疫抑制表型在富含炎癥因子的微環(huán)境中容易受損。而值得注意的是，Treg細(xì)胞除了通過細(xì)胞因子分泌依賴機(jī)制發(fā)揮免疫抑制作用外，還能夠通過與靶細(xì)胞的接觸依賴機(jī)制進(jìn)行免疫調(diào)控。受到Treg細(xì)胞這一特點(diǎn)的啟發(fā)，上海交通大學(xué)劉盡堯、陸爾奕和哈佛大學(xué)陶偉團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開發(fā)了基于Treg細(xì)胞膜包覆聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）納米顆粒（TNPs）的仿生免疫調(diào)控策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)慢性牙周炎這一免疫炎癥性疾病的有效干預(yù)（圖一）。
圖1: TNPs的制備及其多重免疫調(diào)控作用示意圖
研究結(jié)果提示仿生納米Treg細(xì)胞具備Treg活細(xì)胞表面的功能性膜蛋白，與單核巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞以及激活的T細(xì)胞表面發(fā)生特異性相互作用，從而分別抑制單核巨噬細(xì)胞的破骨分化、樹突狀細(xì)胞的成熟以及T細(xì)胞的增殖與細(xì)胞因子分泌。另外，TNPs能顯著抑制小鼠早期和晚期牙周炎局部和引流淋巴結(jié)中的免疫激活從而有效緩解組織炎癥并減緩牙槽骨吸收。在大動(dòng)物牙周炎模型中，TNPs同樣呈現(xiàn)顯著的炎癥抑制和組織保護(hù)作用，有效減緩了比格犬慢性牙周炎的進(jìn)展（圖二）。
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