近年来，能够捕获单光子的图像传感器取得了巨大进步。然而，这项技术却面临着一个主要的限制：由于其在单光子级别捕获场景信息，因此所获得的原始数据稀疏且有噪声。 据麦姆斯咨询报道，近日，美国威斯康星大学麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison）和波特兰州立大学（Portland State University）的联合科研团队在Nature Communications期刊上发表了以“CASPI: collaborative photon processing for active single-photon imaging”为主题的论文。该论文第一作者和通讯作者为威斯康星大学麦迪逊分校的Jongho...

康斯坦茨大学Peter Baum团队将透射电子显微镜的时间分辨率提升到了阿秒量级，并将材料内外的电磁近场解析为时空中的动态影像，为纳米材料和介电超原子的功能提供了新的见解。该结果表明了结合电子显微镜和阿秒激光科学，从空间和时间的基本维度来理解光与物质相互作用的价值，对进一步理解和控制纳米尺度下的光与物质相互作用有着重要意义。该成果于5月31日发表在《自然》杂志上。 © Nature 研究论文以《阿秒电子显微镜观察亚周期光学动力学(Attosecond electron microscopy of  sub-cycle optical dynamics)》 为题发表于《自然》杂志...

多光子显微镜可以在亚细胞分辨率下对生物组织进行无标记三维成像，利用近红外波段的驱动光源让组织中的成像深度更深，且不易造成光损伤，这些优势使得多光子显微成像成为深脑研究的有力工具。本期介绍用于深脑成像的小型化多光子显微镜。...

研究背景与成果 全息技术能够完整记录和再现光场的波前信息，在三维显示、数据存储、光学加密等领域发挥了至关重要的作用。例如，全息三维显示技术无需佩戴设备、不易引起视觉疲劳，被认为是虚拟现实（VR）/增强现实（AR）近眼显示、智能车载抬头显示（HUD）等应用的终极解决方案。但是，传统全息图只能记录一幅图像，难以实现动态立体显示。...

本文介绍的是深圳大学物理与光电工程学院陈丹妮老师课题组在傅里叶光场成像系统中引入超分辨光学涨落成像技术，实现重建的三维空间分辨率得到有效地提高，论文发表在《Journal of Innovative Optical Health Sciences》期刊2023年第3期。   SOFFLFM: Super-resolution optical fluctuation Fourier light-field microscopy 超分辨光学涨落傅里叶光场显微成像技术 Haixin Huang, Haoyuan Qiu, Hanzhe Wu, Yihong Ji, Heng Li, Bin Yu, Danni Chen, and Junle Qu 扫码阅读全文   研究背景...

激光束的形状由激光在增益介质中被放大所在的谐振腔决定。激光谐振器通常通过使用高反射率介质镜或利用全反射防止光逸散的单片晶体形成（图 1）。下面是常见的激光谐振腔几何结构列表1: 平面平行谐振腔：两个平面反射镜之间的距离等于半个激光波长的整数倍 同心谐振腔：两个曲率半径相同、曲率中心重合的球面镜 共焦谐振腔：两个曲率半径相同、焦点重合的球面镜 环形谐振腔：由两个以上的反射镜组成的环形，其中，反射光的总闭环路径等于半个激光波长的整数倍 图 1: 四种常见类型的激光谐振腔的几何形状，其中，n 是整数值，λ 是激射波长，R 是曲面镜曲率半径，f 是曲面镜的焦距 如果反射光停留在腔内，即使反射次数接近无穷，谐振腔依然“稳定” (图...

本文为中国激光第2986篇。   欢迎点击在看、转发，让更多人看到 《光学学报》于2023年43卷第08期推出“现代光学设计与制造”专题，其中，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所张学军研究员特邀综述“空间光学系统先进制造技术进展——从非球面到自由曲面”被选为本期亮点文章。   《光学学报》2023年第08期亮点文章 | 张学军; 空间光学系统先进制造技术进展——从非球面到自由曲面[J].光学学报, 2023, 43 (08):0822009. 导读 本文总结了我国近十几年来在光学反射镜材料，非球面光学系统设计、加工与检测，空间相机集成与测试等方面取得的最新进展，结合典型在轨应用实例，展现技术进步带来的优势，同时也展望了光学系统先进制造技术的发展趋势。 1. 前言...

奖项颁发 第三届全国创新争先奖揭晓，多位量子领域专家获奖 近日，庆祝全国科技工作者日暨全国创新争先奖表彰大会在北京举行，大会宣布了第三届全国创新争先奖获得者名单。中国科学技术大学封东来院士、上海交通大学贾金锋院士等多名量子领域专家获奖。全国创新争先奖自2017年起每三年颁发一次，由中国科协和人社部、科技部、国务院国资委共同设立，表彰在面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康的科技创新领域作出突出贡献的个人和集体。 来源： https://www.cast.org.cn/xw/tzgg/ZH/art/2023/art_d74f50527feb4504bdb91f88cdf607a0.html ...

在生命科学中，荧光显微镜Fluorescence microscopy（具有分子特异性）已经成为理解复杂生物系统的主要表征方法之一。在细胞中，超分辨率方法实现了15至20nm范围内的分辨率，但单个生物分子之间的相互作用，通常发生在10nm以下长度尺度，并且分子内结构表征，需要埃米级Ångström分辨率。最先进的超分辨率实现已经证明，在某些体外条件下空间分辨率低至5nm，定位精度为1nm。然而，这样的分辨率，并不能直接转化为细胞中的实验，并且到目前为止，还没有证明埃米级分辨率。 今日，德国 马克斯·普朗克生物化学研究所(Max Planck Institute of Biochemistry)Susanne C. M. Reinhardt, Luciano A. Masullo,...

量子测量是一门利用量子资源（如纠缠和相干）来提高测量精度的技术。它是近期最有前景的量子技术之一。例如，我们可以用量子测量来探测引力波，或者测量微小的距离变化。 量子测量的精度通常受到海森堡极限的限制。如果我们要测量一个参数，比如相位，需要用到N个独立的过程。海森堡极限告诉我们，测量误差的均方根（RMSE）与N成反比，即  。 然而，海森堡极限是否是量子测量的终极极限呢？有没有可能用更少的资源来达到更高的精度呢？近年来，有一些理论方案提出了超越海森堡极限的可能性，例如利用非线性相互作用或者非马尔可夫过程。但是，这些方案通常不适用于N个独立过程的基本场景。而且，有些方案也受到了质疑和争议。 最近，在Nature...

“什么是加速器?” “这涉及到专业词语，有点不太好回答。” 与北京大学物理学院副院长、北京激光加速创新中心主任颜学庆的采访约在了周日早8时。这是他硬挤出来的一个多小时，10时他必须赶到一个研讨会现场。 双方坐定，省去了寒暄，第一个问题，颜学庆就直奔主题：“大多数人都会觉得加速器这个词挺奇怪，很陌生。它是典型的基础物理装置和仪器，毫不夸张地说，这是人类有史以来最伟大的仪器之一。” 他给出数据支撑：“二十世纪以来，大约超过三分之一的诺贝尔物理学奖都与加速器及其应用有关，很多微观粒子的发现和应用也与加速器相关。”...

中国目前的实验室大致可分为：校级/所级、市级、省/部级、国家重点实验室和国家实验室。其中国家重点实验室和国家工程实验室有几百个，唯独国家实验室的数量是寥寥无几。 我国级别最高的实验室为国家实验室。国家实验室是体现国家意志、实现国家使命、代表国家水平的战略科技力量，是面向国际科技竞争的创新基础平台，是保障国家安全的核心支撑，是突破型、引领型、平台型一体化的大型综合性研究基地。 国家计委在没有改组成国家发改委之前，陆续批准建设了以下五个国家实验室（至2000年底，全部通过验收）：...

当我们浏览国内外大型光学天文台站的网站时，能够看到实时刷新的环境监测信息。环境监测一直是光学天文观测的重要支撑，是获得高质量观测数据的重要保障。监测要素大都包括全天云量信息、夜天光信息和气象信息。 全天云量监测 多变的天空像一个襁褓中的婴儿，不知道什么时候就会变脸。万里无云的蔚蓝之境，偶尔也会有几朵白云偷溜进来嬉闹，闹得凶了就演变成了黑云压城，甚至电闪雷鸣、阴雨连绵。...

单频掺铒光纤激光 掺铒光纤激光发射波长位于大气透射窗口和人眼安全波段，作为最早被发明的光纤激光之一，已经广泛应用于光纤通信领域。近年来，光纤集成器件日益成熟，掺铒光纤激光输出功率已经突破百瓦量级。随着激光相干探测、激光关联成像、激光冷却等领域的发展，对掺铒光纤激光的输出特性要求也越来越高。不仅要求其具有较高的输出功率，还要求其噪声低、线宽窄。这也反过来促进了高功率低噪声单频掺铒光纤放大器领域的发展。 上世纪90年代，单频掺铒光纤激光已被发明。经过三十年的发展，全光纤结构的单频掺铒光纤放大器刚刚突破100 W。而相比之下，全光纤结构的单频掺镱光纤放大器早已实现了700 W输出。究其原因，主要是因为铒离子对二极管泵浦光（9xx...

5月24日，西安光机所赵卫研究员牵头负责的国家自然科学基金重大项目“阿秒光学基础研究”结题验收会在西安举行。国家自然科学基金委信息科学部主任郝跃院士、西安光机所所长马彩文研究员出席会议并致辞，国家自然科学基金委信息科学部副主任何杰主持会议。 ...

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本文由论文作者团队（课题组）投稿 导读 近日，上海理工大学未来光学国际实验室詹其文教授领导的纳米光子学团队受邀撰写了光学时空涡旋(STOV)的综述，文章以“Optical spatiotemporal vortices”为题发表于卓越计划高起点新刊eLight。 光学时空涡旋，因携带光子横向轨道角动量和时空域的能量环流，近年来受到越来越多的关注。实验上可控生成时空涡旋的实现引发了该领域的一系列研究。本文涵盖了从理论物理、实验生成方案、表征方法到应用和未来展望的光学时空涡旋的最新发展。由时空涡旋赋予的光子横向轨道角动量的这一新自由度为光学中的新物理机制和光子应用的发现铺平了道路。 图1：STOV的产生方法...

【封面解读】 封面展示了高速直接调制分布反馈（DFB）激光器，包括一段有源DFB激光器区和一段无源分布布拉格反射（DBR）光反馈区。当激光器的发光波长位于DBR反射谱峰值波长的长波区时，所产生的失谐加载效应可以显著提升器件的直接调制带宽。同时，DBR区的光栅有助于提高输出光功率并减小解理端面相位不确定性的影响，有效提升激光器单模成品率。DFB区及DBR区均采用了相同的量子阱材料，简化了制备工艺，有利于降低器件成本。所制备的器件具有高速率、高可靠性和低成本的优势，在短距离高速光纤通信系统中具有广泛的应用前景。 原文链接：朱旭愿，剌晓波，郭竟，李振宇，赵玲娟，王圩，梁松. 集成DBR反馈区的1.3...

实现千公里无中继光纤量子密钥分发 ✦ 依托中国科学技术大学组建的中科院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、张强等与清华大学王向斌、济南量子技术研究院刘洋、中国科学院上海微系统与信息技术研究所尤立星、张伟君等合作，通过发展低串扰相位参考信号控制、极低噪声单光子探测器等技术，实现了光纤中1002公里点对点远距离量子密钥分发，不仅创下了光纤无中继量子密钥分发距离的世界纪录，也提供了城际量子通信高速率主干链路的方案。相关研究成果于5月25日发表在国际学术期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）杂志。 © Physical Review Letters...

撰稿 | 课题组撰稿 导读 近日，华中科技大学光学与电子信息学院孙琪真教授课题组、唐霞辉教授课题组与重庆大学光电工程学院罗亦杨副教授课题组及南方科技大学沈平教授课题组合作，报道了可编程增益控制的自组装脉冲相位演化，并定义了四个相位演化区间，由此构建了一种基于自组装脉冲相位定制的四进制编码格式。论文通过仿真与实验验证了相位定制方法的有效性。 研究背景...