三维成像技术具有强大的精细化空间数据描述能力，在消费电子、自动驾驶、机器视觉和虚拟现实等领域已成为最关键的传感技术之一。现有的三维成像技术受到传统折射元件和衍射元件的物理机制限制，难以满足设备小型化、集成化、多功能、大视场、大数值孔径、高分辨等性能要求。超构表面作为由亚波长纳米天线阵列构成的智能表面，能够实现对光场的振幅、相位、偏振等参量的人为调控，具有体积小、高空间带宽积、高效率、多功能、大视场等优势，有望成为新一代光学元件服务于三维成像技术。 据麦姆斯咨询报道，近期，北京理工大学光电学院的科研团队在《激光与光电子学进展》期刊上发表了以“基于超构表面的三维成像技术”为主题的文章。该文章第一作者为景晓丽，通讯作者为黄玲玲教授。...
定向能武器（如激光）使用以光速发射的能量。这些武器可以产生从威慑到破坏，再到破坏性的威力。包括美国在内的许多国家正在研究它们的使用。由于它们使用能量而不是子弹或导弹，定向能武器的每次射击成本可能更低，并且具有几乎无限的发射威力。然而，这些武器的长期健康影响尚不清楚。它们的射程通常也比常规武器短，天气条件（如雾和风暴）会使某些定向能武器的效果降低。...
一个由中国和英国科学家组成的团队制造了迄今为止分辨率最高的光学成像透镜。 19世纪以来，医生们一直认为，光学显微镜存在一个分辨率极限，超出这个极限就无法清楚地看到物体。当物体小于200纳米，比如一些病毒，它们在光学显微镜下就难以辨认了。 但在2000年，英国帝国理工学院的科学家约翰·彭德里提出了一个可以解决这个问题的“超透镜”的概念。超透镜是由混合了金属和其他物质的等离子体材料制成，可以生成亚波长级别的图像。 武汉大学教授郑国兴说：“光学成像技术的最终目标在于分辨率。超透镜突破了分辨率极限，令物理学家感到吃惊。然而，由金属和电解质制成的混合表面可能导致严重的光学损耗，这个问题已经存在了20年。”郑没有参与这项研究。...
HPL-WS将能够增强反火箭，火炮和迫击炮（C-RAM）的能力，如铁穹。通过以低得多的每次击杀成本摧毁敌方火箭. 以色列国防部（IMOD）最近完成了一系列测试，其中机载高功率激光武器系统（HPL-WS）原型机连续拦截了多个空中目标。Elbit Systems在IMOD国防研发局（DDR&D）领导的高功率激光计划下开发了该系统。这个改变游戏规则的系列是在以色列中部的一个测试场进行的，与以色列空军飞行测试中心“Yanat”密切合作。...
激光损伤阈值-LIDT 一、当激光的辐射水平达到足够高的能量量级的时候，材料将会发生不可逆的改变，通常称之为激光诱导损伤LIDT。 激光诱导损伤包括三类： 1、热过程；材料中能量的吸收，适用于连续波操作，长脉冲长度以及高脉冲重复频率脉冲序列 2、电介质过程；电场强度足够高时候电子从晶格剥离的过程，适用于长脉冲长度足够短时候发生的雪崩离化以及地热吸收的情况 3、多光子离化：电子从晶格倍剥离并且被瞬间提升到高能级，一般是飞秒脉冲长度。 激光诱导损伤要考虑的包括波长，脉冲持续时间，光斑尺寸，光板形状等几个参数。 电介击穿 热吸收 块体效应 块体效应 表面效应 表面效应 由于划痕，空穴，粒子等的增强 局部吸收 拉曼散射...
法布里-珀罗（F-P）微腔作为基础的光学谐振器，因其结构设计方法成熟、品质因子高等特性，在近现代光学领域中具有举足轻重的地位。近年来，随着微纳加工技术的不断成熟，F-P微腔进入了一个新的发展阶段，其结构展现出集成化、多样化、功能定制化的特点，其应用领域也得到进一步拓展。 据麦姆斯咨询报道，近期，中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室、上海科技大学物质科学与技术学院、上海节能镀膜玻璃工程技术研究中心和中国科学院大学的科研团队在《光学学报》期刊上发表了以“法布里-珀罗光学微腔及其应用”为主题的文章。该文章第一作者为刘清权，通讯作者为王少伟研究员和陆卫研究员。...
“十四五”期间，国家自然科学基金积极布局一批具有前瞻性、战略性的发展方向，鼓励探索和提出新概念、新理论、新方法，促进科研范式变革和学科交叉融合。引导广大科研人员从国家重大需求和世界科学前沿出发，凝练提出并解决科学问题。 1.代数与几何的现代理论 素数分布；丢番图方程；朗兰兹纲领；群与代数的结构；李理论；表示论与同调理论；代数簇的分类与模空间；流形及度量空间的几何与拓扑；计数几何与数学物理；多复变超越问题；群上调和分析及几何群论；量子Grothendieck纲领；粗Baum-Connes猜想与粗嵌入理论；Teichmuller空间理论。 2.现代分析理论及其应用...
由于飞秒激光具有脉冲宽度极短、峰值功率极高以及频谱范围极广的特点，飞秒激光器在精密微加工方面具有独特优势，例如智能手机显示屏以及各种汽车精密结构件玻璃、蓝宝石等脆性材料的高精度加工。极短的脉冲宽度产生瞬间的高功率，从而避免了加工过程中材料开裂和融化等现象。 目前，标准的飞秒激光器发射的光脉冲波长大约为1 μm，持续时间数百飞秒，每个脉冲都具有很高的能量，但同时这些系统也非常昂贵。更快、更高效、同时成本更低的新型激光器可能成为市场的关键技术。 来自德国波鸿鲁尔大学的 Clara Saraceno 教授希望能够开发一种更快、更高效、成本更低的激光器并将其引入市场。为此，她从欧洲研究理事会（ERC...
“激光武器正在越来越多地被用到防空系统中” 激光系统越来越重要 随着战争越来越多地以更先进的技术方式进行，现代军用激光系统被证明是越来越重要的。激光系统可以执行多种任务，但主要用于压制威胁目标，包括无人机、各种导弹等。 LAWS 首先，让我们看看美国和LAWS。LAWS也被称为Ansac-3激光武器系统。它的设计是为了补充各种军用设备上的20毫米火炮。它可以提供多任务、低发射成成本的能力，可以摧毁多种威胁：如无人机、水上摩托艇、船、火箭、火炮和迫击炮。LAWS使用红外光束，可以设置为高输出以摧毁目标，或设置为低输出以摧毁目标传感器。 最大功率150千瓦，射程6英里 ...
高功率光纤激光器是一种用途广泛、功能强大的工具，适用于从切割、焊接到国防等广泛的工业应用。激光头设计、光束优化和波长灵活性方面的进步，使光纤激光器成为寻求提高生产线产量、质量和效率的制造商越来越有吸引力的选择。虽然越来越高的功率系统正在出现，但降低成本并将激光系统与竞争对手区分开来的创新可以为激光供应商提供更多有吸引力的优势。 持续增大输出功率 光纤激光器的独特之处在于，它们通过将能量泵入光纤电缆来产生相干光，而不需要复杂或敏感的光学器件。这种方式可以产生高度稳定的光，产生的光束通常具有高质量，这意味着它可以实现非常高的输出功率并聚焦到非常小的光斑尺寸。 光纤激光器可以创造高质量焊缝，是电动汽车电池生产的理想选择 当前，超过1...
撰稿 | 蔡淼 导读 近日，来自麻省理工学院的Zahid Yaqoob团队，提出了一种新的散斑衍射断层扫描技术，实现了500nm横向分辨率和1μm轴向分辨率的生物体厚组织成像，对生物成像领域的发展具有重要意义。该文章发表在国际顶尖学术期刊《Light: Science & Applications》，题为“Mapping nanoscale topographic features in thick tissues with speckle diffraction tomography”。 研究背景 定量相位成像技术（quantitative phase imaging,...
撰稿人 | 万卓仁 论文题目 | Dual-comb quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy 作者 | Xinyi Ren（任心仪）, Ming Yan（闫明）, Zhaoyang Wen（温兆阳）, Hui Ma（马慧）, Ran Li（李冉）, Kun Huang（黄坤）, Heping Zeng（曾和平） 完成单位 | 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室，华东师范大学重庆研究院，济南量子技术研究院 1.研究背景 光梳光谱技术（Frequency Comb...
撰稿人 | 李智聪 论文题目 | Investigation of structure and soot formation in laminar inverse diffusion flames by atomic ratio measurements using laser-induced breakdown spectroscopy 作者 | 李智聪，娄春，邹春 完成单位 | 华中科技大学煤燃烧与低碳利用全国重点实验室 1. 研究背景...
科学仪器的企业家就是一个个愚公，有三座大山需要搬。第一座大山是系统性设计，第二座大山是不靠谱的供应链，第三座大山是产品可靠性。 第一座山：系统性设计 就第一座大山而言，仪器仪表正脸向前冲。复杂的设备，本身就对系统设计集成能力要求很高。波音飞机公司的总裁认为，波音就是一个系统设计公司，他要驾驭300万个零部件，所需要的知识几乎可以穷尽所有的物理和化学的基本原理。 科学仪器是精密计量的工具，它的精密性和可靠性，必须高出被测量对象一个量级。因此，仪器仪表的零部件虽然没有飞机那么多，但就系统性设计而言，也是超过想象。 ...
撰稿｜哈尔滨工业大学 博士研究生 韩镇谦（论文一作） 研究背景 超分辨成像技术的出现标志着成像领域对于光学衍射极限的突破，也极大地推动了生物医学领域的发展。利用超分辨技术，生物学家得以对病态细胞内的亚细胞结构进行精准的量化统计和直观的可视化分析。然而，常见的超分辨技术往往需要复杂的采集设备和特定的成像控制，并且时间分辨率低，成像通量不足，这限制了超分辨成像在生物医学中的广泛应用。基于荧光涨落物理特性的超分辨成像技术（Super-resolution optical fluctuation...
通过电磁成像技术定量重建样品的介电特性对于众多学科都具有至关重要的意义。尽管传统的微波成像和微波诱导热声成像(MITAT)技术在定量重建方面取得了成功，但是在处理具有高介电常数和电导率的生物样品时，仍然面临着巨大的挑战。 2023年3月，ShanghaiTech University大学的研究团队在IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 期刊上发表了题为《Quantitative Reconstruction of Dielectric Properties Based on Deep-Learning-Enabled Microwave-Induced Thermoacoustic...
CW与QCW区别 CW激光器：CW是“continuous wave”的缩写，即连续波激光器。它是通过持续的激发能量来实现激光输出的，意味着激光一直保持开启直到停止。CW激光器通常具有较低的峰值功率和较高的平均功率 如图1，连续激光就是可以持续不间断出光的激光器，统称连续激光，一般常见的金属切割、铜铝的焊接都是连续激光，应用最为广泛。连续激光器工艺调试主要的参数有：功率波形、离焦量、芯径光斑、速度； 如图2，单模连续激光高斯能量分布示意图，表示一束激光的截面的能量分布，中间能量最高，外围依次降低，呈高斯分布（正态分布）。 QCW是“quasi-continuous...
撰稿 | 课题组撰稿 导读 近日，华南理工大学李志远教授团队与中科院上海光机所李儒新院士团队合作，在国际顶尖学术期刊Light: Science & Applications上发表了题为“Intense ultraviolet-visible-infrared full-spectrum laser”的高水平文章。研究团队提出三阶非线性自相位调制展宽效应协同二阶非线性2-10次高次谐波同时产生方案，利用3.3 mJ脉冲能量的中红外飞秒激光泵浦惰性气体空心光纤-纯铌酸锂块材材料-超宽带白光非线性晶体级联系统，成功实现了300-5000 nm紫外-可见-红外全谱段白光飞秒激光的产生，单脉冲能量达到0.54...
图1 级联超材料实现圆柱矢量光束紧聚焦场 1. 导读 偏振作为光的重要特性一直是光学研究的热点，尤其是对非均匀偏振分布的矢量光束的研究引起了研究人员极大的兴趣。最为基础的圆柱矢量光束的特解(径向和角向矢量光束)因其独特的偏振分布在现代光学中有着非常重要的应用。将圆柱矢量光束进行紧聚焦操作，可以在光镊技术、信息储存、微加工和光学成像等领域应用。在太赫兹波段，传统产生矢量紧聚焦场需要的设备结构复杂、繁多且成本高昂，这对于太赫兹矢量光束紧聚焦场的实际研究十分不利。...
香港大学物理学系张霜教授领导的研究团队，与英国国家纳米科学与技术中心、伦敦帝国理工学院和加州大学伯克利分校合作，提出了一种新的合成复频波(CFW)方法，以解决超成像演示中的光学损耗问题。研究成果最近发表在《科学》杂志上。 成像在生物学、医学和材料科学等许多领域都发挥着重要作用。光学显微镜利用光线获取微小物体的成像，但传统显微镜最多只能分辨光学波长大小的特征尺寸，即衍射极限。 为了克服衍射的限制，伦敦帝国理工学院的John Pendry爵士提出了超透镜的概念，这种透镜可以由负折射率介质或贵金属如银制成。随后，港大现任校长张翔教授与他当时在加州大学伯克利分校的团队，通过实验证明了使用银薄膜和银/介电多层堆叠的超成像。...
