2020年底，31岁的李炜结束了在美国近10年的求学和工作，加入中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（以下简称长春光机所），并出任微纳光子学与材料国际实验室主任。该实验室是吉林省3家国际科技合作重点实验室之一。 李炜 5月15日，李炜团队在《自然》发表了题为“Dispersion-assisted high-dimensional photodetector”的论文。长春光机所是第一完成单位，这也是该所成立72年来首次在《自然》发表论文，实现了零的突破。 “我们在国际上首次利用单个器件、单次测量，实现了高维度光场的光谱、偏振、光强等信息。”李炜向《中国科学报》介绍了这篇论文取得的突破性进展。...
基于超表面实现纵向定制化的弯曲矢量涡旋光束 Transformation of Longitudinally Customizable Curved Vector Vortex Beams Using Dielectric Metasurface 本期导读 超表面（metasurfaces）的出现给涡旋光束的产生和处理带来了显著变化，引起了广泛的研究兴趣。同时，传播光束的纵向变化特性为实现多维光学操作提供了新的设计自由度，并促进了显微检测、微加工和生物医学应用等相关领域的进展。此外，自加速贝塞尔光束由于其无衍射、自愈合和避障特性，在粒子操纵和医学等广泛的应用前景广阔。...
近期，复旦大学信息科学与工程学院迟楠团队联合鹏城实验室余少华院士与沙特阿卜杜拉国王科技大学Boon Ooi教授，在可见光通信关键光源器件研究方面取得了突破性进展，利用极性面氮化镓（GaN）材料设计研制了一种具有大带宽的窄脊短腔激光器（mini-LD），将高速光源的带宽从1 GHz左右提升到5.9 GHz，实现单一芯片支持通信速率超过20 Gbps。这一成果为高效能可见光通信系统和短波长光子集成提供了核心器件，该研究工作以High-speed GaN-based laser diode with modulation bandwidth exceeding 5 GHz for 20 Gbps visible light...
夙愿实现的那一刻，是什么感觉？激动？振奋？喜极而泣？ 中国科学院上海光学精密机械研究所（以下简称上海光机所）研究员於亮红的回答是：“整个人仿佛都放空了。” 那是2017年10月24日。这天一大早，於亮红就走进位于上海浦东张江的超强超短激光实验室。他看着到场的同事，给大家打气：“说不定在今天，我们就能达到目标！” 转眼到了傍晚，设备打出的脉冲能量还在300焦耳以下徘徊。他们的目标是输出功率10拍瓦以上的激光，这需要脉冲能量至少达到330焦耳，目前还是“差口气”。 由于设备需要散热，每次打光至少间隔两小时，因此一天最多能打五六次。晚上7点多，他们再次调试仪器，准备再试一次。...
在脉冲状态下发射200-240 nm深紫外范围的激光技术越来越受到许多科学和工业应用的关注，特别是大面积的灭菌和消毒过程、材料加工或激光诱导光谱。在此，Kilian Le Corre等人提出了一种高效的229 nm深紫外主振荡器功率放大器激光系统，该系统以2 MHz重复频率生成350 ps脉冲，平均功率为1.2 W。在 跃迁上工作的掺杂光纤允许在亚纳秒范围内以低光谱展宽实现高达28 W的高功率激光发射（接近915 nm）。单通道配置中的两个非线性频率转换级（LBO+BBO晶体）直接将红外激光发射转换为深紫外。这项研究展示了掺钕光纤激光器产生高功率深紫外发射的巨大潜力。该工作发表在Optics Letters上。 Kilian...
撰稿|由课题组供稿 导读 近期复旦大学信息科学与工程学院迟楠团队联合鹏城实验室余少华院士与沙特阿卜杜拉国王科技大学Boon Ooi教授，在可见光通信关键光源器件研究方面取得了突破性进展，利用极性面氮化镓（GaN）材料设计研制了一种具有大带宽的窄脊短腔激光器（mini-LD），将高速光源的带宽从1 GHz左右提升到5.9 GHz，实现单一芯片支持通信速率超过20 Gbps。这一成果为高效能可见光通信系统和短波长光子集成提供了核心器件，该研究工作以《具有超过5GHz调制带宽的高速氮化镓基半导体激光器实现20Gbps可见光通信》（High-speed GaN-based laser diode with modulation...
在现代物理研究和应用技术的领域中，激光技术的进步始终是推动科学前沿的关键因素。特别是在超短激光脉冲的生成和控制方面，科学家们不断突破现有技术的限制，以期达到更高的精度和功率。 日本理化学研究所（RIKEN）的研究团队在这一领域取得了重大突破。他们开发出了一种名为高级双啁啾光学参量放大（DC-OPA）的创新技术，能显著提升单周期激光脉冲的能量至50 mJ，超过以往最高功率的50倍。这一技术解决了直接放大单周期激光脉冲的挑战，并提供了超宽的放大带宽，而不会牺牲输出能量。这项成就不仅为阿秒激光器的进一步发展奠定了坚实的基础，也预示着其在观察生物细胞、开发新材料及医疗诊断等多个领域的潜在应用。...
《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, SCPMA)出版苏州大学赵承良和卢兴园、上海理工大学詹其文和山东师范大学蔡阳健团队合作研究成果，文章题为“Single-shot phase retrieval for randomly fluctuated and obstructed vortex beams”，于2024年第67卷第4期刊出。...
导读 近日，韩国光州科学技术院Chul Kang课题组与美国马里兰大学Ki-Yong Kim课题组合作，通过15THz的相位匹配光学整流，从大面积平面铌酸锂晶片中产生了高能量、高强度的THz波。研究团队通过能量、光束轮廓、脉冲持续时间等方面对生成的THz波进行了表征。对铌酸锂中THz波的产生进行了数值模拟，以准确再现THz脉冲形状和光谱。研究人员还通过将高功率的THz波聚焦到固体材料中，通过实验展示了THz诱导的电离。该成果以“Ionizing terahertz waves with 260 MV/cm from scalable optical rectification”为题发表在国际顶尖光学期刊《Light:...
《激光与光电子学进展》于2024年第7期（4月）推出由姜会林院士领衔策划的“卫星互联网激光通信技术”专题，本封面为上海航天技术研究院宋义伟研究员课题组特邀综述“从光学相控阵技术展望激光通信的发展趋势”。 封面解读 封面展示了基于集成光波导光学相控阵在空间激光通信领域应用的要素和特点。图中为二维相扫集成光学相控阵的核心组成，从左至右依次为调制器、级联分光区、相移器阵列和二维天线阵列。详细画出了集成光波导相控阵列及其发射偏转状态，意在突出光学相控阵的二维大角度扫描和同时多波束的特点。发射光束中包含了阵面方向空间多个不同维度的指向，正好可以辐射到不同轨道面的卫星终端，满足一对多同时通信传输数据信息流的迫切需求。 文章链接：宋义伟, 胡景森, 李贝, 柏刚, 田永明,...
高功率、短脉冲持续时间的阿秒X射线脉冲是实现超快非线性光谱学和X射线衍射成像的关键。美国斯坦福大学的研究团队使用级联的两级X射线自由电子激光器输出了分立的阿秒脉冲，与现有报道相比，脉冲平均的峰值功率提升一个数量级，最大峰值功率达到1.1 TW，能量中位数超过100 μJ；该研究还提供了X射线领域中类孤子超辐射行为的有力证据。相关研究成果以“Terawatt-scale attosecond X-ray pulses from a cascaded superradiant free-electron laser”为题发表于Nature Photonics。 高能X射线源已至GW...
MAPPER：HIGH THROUGHPUT MASKLESS LITHOGRAPHY (高通量无掩模光刻技术) Mapper Lithography公司成立于2000年，试图将另一种光刻技术引入市场：一种具有超过13,000个电子束并行操作的多电子束直接写入工具。然而，在近20年的时间里，他们未能向市场交付一个生产级的工具。2018年，投资者停止了投资，并于2018年12月28日宣布Mapper Lithography破产。有几家公司对收购破产的Mapper Lithography感兴趣，其中一些公司打算继续开发多电子束图案化技术，其他公司则打算将Mapper...
本文由论文作者团队投稿 导读 近日，华中科技大学的舒学文教授团队与香港中文大学的孙贤开教授团队合作，研究了弗洛凯（Floquet）调制下的光学布洛赫振荡现象，称之为“光学弗洛凯–布洛赫振荡”，并在飞秒激光直写波导阵列中首次可视化观测了该现象。研究团队进一步揭示了光学弗洛凯–布洛赫振荡的奇异特性，包括分形谱（fractal spectrum）和分数弗洛凯隧穿（fractional Floquet tunneling）。该研究为操控波的传输演化提供了新的思路和方法，在光学、凝聚态物理、量子物理等领域有潜在的应用前景。 该成果在线发表在Light: Science & Applications上，题目为 “Visual...
量子力学，这个主宰微观世界的奇异而美丽的理论，颠覆了一些我们熟悉的概念。量子世界引入了隧穿现象，粒子似乎违背了经典物理学，通过了它们似乎无法穿透的障碍。这就提出了一个根本性的问题：粒子穿过隧道需要多长时间？ 传统上，这个问题的答案一直难以捉摸。理论预测和间接测量值从“超光速或瞬间穿透”到更扎实的有限持续时间。问题在于在量子背景下定义“经过的时间”，在那里粒子可以是局域化的，而经典轨迹不适用。最近发表在《科学进展》的一篇论文，提出了一种统一的隧穿时间理论——一种由拉姆齐钟推动的理论。 隧穿时间之谜...
近期，中国科学院上海光机所强场激光物理国家重点实验室和空天激光技术与系统部，以及复旦大学、海南大学等单位合作，在时空涡旋串研究中取得重要进展。相关成果以“Spatiotemporal vortex strings”为题发表在Science Advances上。 涡旋光不仅携带轨道角动量（OAM），而且具有独特的光学性质，因此在微观粒子操控、大容量光通信、超分辨成像等方面具有广泛应用。时空涡旋（STOV）是携带横向轨道角动量的一种新型的光学涡旋，在各种光学现象中表现出新奇的特性，因此近年来备受关注。目前，利用4f整形系统能够可控地产生时空涡旋光。然而，传统的时空涡旋光通常只携带一种OAM模式，一个脉冲携带多个横向OAM...
《激光与光电子学进展》于2024年第7期（4月）推出“卫星互联网激光通信技术”专题，本封面为复旦大学迟楠教授课题组特邀论文“超高速星载可见光激光通信技术研究”。 封面解读 封面展示了超高速星基可见光阵列激光通信的示意图。该方案采用了光学集成阵列发射和接收天线，实现了空分复用和波分复用，极大地提升了传输容量。阵列发射的可见光波束经过准直后，多路可见光链路同时进行数据传输，成功实现了集成的40路可见光阵列激光通信，达到了超过400 Gbit/s的数据传输速率，未来有望应用于星基大容量通信链路传输。 文章链接：迟楠, 林显浩, 罗志腾, 徐增熠, 陈慧, 贺志学, 余少华. 超高速星载可见光激光通信技术研究（特邀）[J]....
中国科大潘建伟教授 当选英国皇家学会外籍院士 ✦ 5月16日，英国皇家学会（The Royal Society）公布了新增选的70位院士和22位外籍院士名单，中国科学院院士、中国科学技术大学潘建伟教授当选外籍院士，也是本次当选英国皇家学会外籍院士中唯一一位中国科学家。英国皇家学会会长阿德里安·史密斯爵士评价道：“这批新成员已经为我们对世界的理解做出了重大贡献，并继续推动学术研究和工业的可能性界限。”...
高次谐波生成 (HHG) 是一种迷人的非线性光学过程，其中强激光脉冲与原子或分子相互作用，迫使它们发射频率远高于原始激光频率的光。这些高次谐波频率延伸到极紫外甚至软X射线区域的电磁谱中，为原子秒科学、超快光谱学和原子级材料操纵领域的先进应用打开了大门。 然而，HHG的一个历史局限性是生成光的偏振状态。传统上，HHG一直局限于产生线性偏振光。然而，由于其在探测和控制物质电子动力学的超快时间尺度上的潜在应用，椭圆偏振光的产生一直是研究的热点。最近的一篇论文提出了一种新方法来实现椭圆偏振高次谐波，从而解决了这一限制。...
光子盒研究院 为了充分发挥量子系统的性能，已经公认的一个关键方法是在硬件和软件层之间实现紧密集成。这种集成使得软件能够充分利用硬件的所有特性，以实现最佳性能。随着行业努力开发能够提供量子优势的系统，实现这种高性能显然是非常必要的。 Horizon的Triple Alpha基于网络的集成开发环境和编译器套件示意图，以及与Rigetti 的 Novera™量子处理器和量子机的OPX1000（基于处理器的量子控制器）集成的后端服务器 为此，Horizon正与Rigetti Computing和Quantum Machines合作，创建自己的量子测试平台，该平台将使其能够完全控制硬件和软件堆栈。该平台将Horizon的Triple...
量子信息科技的发展现状与展望 潘建伟1)2)† 1) 中国科学技术大学，合肥微尺度物质科学国家研究中心，合肥 230026 2) 中国科学技术大学，中国科学院量子信息与量子科技创新研究院，合肥 230026 物理学报, 2024, 73(1): 010301. doi: 10.7498/aps.73.20231795 《物理学报》创刊90周年专栏特邀文章 摘要 ...
