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清华大学在太赫兹电子束研究中取得重要进展

清华大学在太赫兹电子束研究中取得重要进展

太赫兹(THz)是频率介于微波与红外之间的电磁波辐射,在基础科学和应用领域有重大需求。在需求最迫切的1-10THz频段,电子学和光学方法尚难以产生高功率、窄带宽且连续可调谐的THz辐射,因而被科学界称为“THz间隙”难题。 加速器电子束可以通过多种机制产生高功率THz辐射。不考虑横向影响,当电子束长度远大于辐射波长时,电子束辐射不相干,辐射功率与电子数目成正比;而当电子束长度显著小于辐射波长时,束团电子的辐射场可相干叠加,此时辐射功率与电子数目平方成正比,远强于非相干辐射。如产生1THz的强相干辐射,需要大电荷量(如1nC)电子束长度显著小于1ps。...

eLight 开年综述|基于外尔半金属的光场控制

eLight 开年综述|基于外尔半金属的光场控制

近日,美国斯坦福大学范汕洄教授团队以“Light control with Weyl semimetals”为题在卓越计划高起点新刊eLight发表综述论文。斯坦福大学范汕洄教授和郭诚博士为该研究工作的通讯作者,芬兰阿尔托大学助理教授Viktar Asadchy(原范汕洄教授组博士后)、休斯顿大学助理教授赵博 (原范汕洄教授组博士后)为共同一作。杜长康协助撰写本文。...

扮演宙斯!用激光引导闪电

扮演宙斯!用激光引导闪电

图1:实验人员在桑蒂斯山进行激光引导闪电的实验。 图源:TRUMPF/MARTIN STOLLBERG 自古以来,闪电让人类既着迷又恐惧。根据卫星数据,全球总闪电频率(包括云对地闪电和云之间的闪电)估计在每秒 40 到 120 次之间,其剧烈放电过程可以造成相当大的破坏和人员伤亡。迄今为止,记录的闪电死亡人数远远超过 4,000 人,每年闪电造成的损失高达数十亿美元。 鉴于防雷的重要性,人们对雷电防护的研究已经有很多年的历史。然而,目前为止,人们主要使用的避雷方法仍然是已经被发明了近三百年的被动避雷方法——避雷针。 鉴于此,近日来自法国国家科学研究中心CNRS的Aurélien...

未来的光子计算机

未来的光子计算机

本文由「Light科普坊」出品 撰稿:焦述铭(鹏城实验室) 审稿专家:曹良才(清华大学) 我们平时生活离不开各种“镜子”,从最普通的梳妆镜,到近视眼镜,老花镜,放大镜,望远镜,显微镜,每一种镜子各有所长,有的可以在面前展示出一摸一样的你,有的把微小的图像放大,还有的把看不清的模糊图像变得清晰,或者把远处的图像拉到近处,又或者把分散的阳光会聚到一个点,也就是大家都听说过的在野外求生时使用放大镜取火。...

2022年48个激光光学项目落地,投资超350亿

2022年48个激光光学项目落地,投资超350亿

当前,我国激光产业已具规模,形成珠江三角洲、长江三角洲、华中地区和环渤海地区四大激光产业群。在此背景下,越来越多的企业开始拓宽业务领域及规模,越来越多的项目陆续落地。 据光电汇不完全统计,2022年,有48个激光光学项目落地、投建或启用。其中,90%的项目涉及激光领域。 看地区——湖北江苏成热门“落脚点” 不难看出,2022年,大部分的激光企业正纷纷拓展以湖北、江苏等地为主的市场规模,如大族激光新能源智能装备华中总部项目落户湖北荆门、南智芯材铌(钽)酸锂晶体产业化项目落户苏州常熟、中科院长春光机所高性能光芯片项目落户无锡惠山等。那么,这两地有何“说头”? 湖北:开启中国激光技术研发序幕...

2022年物理科学一处评审工作综述

2022年物理科学一处评审工作综述

|作者:姜向伟1 齐静波1 董斌1 刘强1,† 倪培根2,†† (1 国家自然科学基金委员会数理学部物理科学一处) (2 国家自然科学基金委员会数理学部综合与战略规划处) 本文选自《物理》2023年第1期 2022年度国家自然科学基金评审工作已经结束,文章对物理科学一处本年度申请和资助项目情况进行了统计分析,将一年来的评审工作结果向科技界汇报。同时,对申请和资助过程中一些新政策、新动向以及碰到的一些新情况、新问题进行归纳和总结,供广大科研人员参考。物理科学一处各项工作得到科技界专家们的大力支持,在此向支持我们工作的专家们表示衷心感谢! 1 2022年度申请受理和资助情况概述...

西安光机所高精度跟瞄光学系统视轴稳定技术研究获得进展

西安光机所高精度跟瞄光学系统视轴稳定技术研究获得进展

近日,机械系统与信号处理领域国际顶级学术期刊Mechanical Systems and Signal Processing在线发表了中国科学院空间精密测量技术重点实验室在高精度跟瞄与视轴抖动主动抑制方面最新研究成果。论文第一作者为重点实验室成员吕涛,通讯作者为西安光机所阮萍研究员,合作作者为重点实验室成员姜凯、井锋。该成果为重点实验室承担的“引力波探测”重点专项项目开展提供了重要理论支撑。...

法国波尔多大学强激光与应用研究所:控制脉冲串飞秒激光实现无裂纹微加工

法国波尔多大学强激光与应用研究所:控制脉冲串飞秒激光实现无裂纹微加工

引言 由于具备多个脉冲持续轰击的能量优势,高重频激光器的实用价值,在以柔性电路板、精密零件以及微纳米结构等环境为代表的微加工应用中,有着较为明显的体现。虽然该类型激光器有着较为广泛的应用前景,但对于部分消融阈值低于单脉冲能量的基材而言,过高的重频也会导致如表面损伤、裂纹等缺陷的产生,并直接影响到加工的良品率。近日,一支来自法国波尔多大学强激光与应用研究所(CELIA)的研究团队,利用工作在GHz-Burst状态下的飞秒脉冲激光,提出了一种全新的无裂纹高性能微加工方法。由于具有较好的拓展性和实用价值,该工作最终以“Crack-free high-aspect ratio holes in glasses by top-down...

多焦点球差光场成像拓展三维景深范围 (PhotoniX)

多焦点球差光场成像拓展三维景深范围 (PhotoniX)

多焦点光场显微成像技术   Multi-focus light-field microscopy for high-speed large-volume imaging 本期导读   对大范围高动态生物现象进行三维高速成像对于人们探索生命系统至关重要。在过去几十年里,研究者们开发了多种快速、高分辨率的体成像方法,其中光场显微技术(light-field microscopy, LFM)由于其高并行性和低光毒性受到研究者的青睐。然而,LFM的分辨率与体积覆盖率相互制约,阻碍了其在大轴向范围样本观测中的应用。 近日,来自清华大学脑与认知科学研究院(THUIBCS)的研究团队提出了一种球差辅助扫描光场成像方法(Spherical-Aberration-assisted...

​滨松光子成功推出10Hz的100J高能脉冲激光系统

​滨松光子成功推出10Hz的100J高能脉冲激光系统

滨松光子(Hamamatsu Photonics)基于多年的研发基础,宣布成功获得能量为100 J、重复频率为10 Hz的脉冲激光。该研究成果是通过增加脉冲激光系统激光介质的冷却能力,以及优化用于泵浦激光二极管(LD)模块输出来实现的。滨松光子在公告中提到:“我们认为,这项技术是核聚变道路上一个重要的里程碑,将帮助我们朝着这一目标迈进。” 在10 Hz下产生100 J激光脉冲的激光系统的外部视图 激光聚变是一种通过激光产生核聚变的技术,主要手段是用高功率激光照射含有氘和氚的燃料靶丸。上述滨松光子的研究中,激光聚变需要能量高达1 MJ的脉冲激光器以10...

徐涛/纪伟/郭强合作开发出荧光靶向的冷冻原位结构分析样品减薄系统

徐涛/纪伟/郭强合作开发出荧光靶向的冷冻原位结构分析样品减薄系统

所谓眼见为实,在原位研究细胞内分子机器与超微结构,解析其复杂精密的组装结构与生理功能之间的关系,是生命科学的前沿热点。冷冻电子断层扫描成像(cryo-ET)是目前主要的原位研究技术,但受电子束穿透能力限制,需要将细胞和组织样品减薄成200纳米左右的薄片后成像。 低温聚焦离子束(cryo-focused ion beam,...

Nature Methods背靠背丨生物物理研究所在细胞原位研究领域取得新进展

Nature Methods背靠背丨生物物理研究所在细胞原位研究领域取得新进展

细胞内部的纳米机器与超微结构是参与生命活动的基本单元,它们通过彼此之间的紧密协作执行特定的生理功能。所谓眼见为实,在细胞原位研究这些复杂精密的纳米结构的组装与功能一直是生命科学的前沿热点。冷冻电子断层扫描成像(cryo-ET)是目前主要的原位结构解析技术,但受电子束穿透能力限制,需要利用聚焦离子束将细胞和组织样品减薄成200纳米左右的薄片后成像,而这种随机减薄的技术,对细胞内丰度相对较低的目标的研究带来了极大的挑战,制备的样品往往无法保留感兴趣的目标。 为了解决上述样品减薄制备的技术瓶颈,来自中国科学院生物物理研究所的团队分别发展了两种冷冻细胞精准减薄技术路线, 1月16日,以背靠背的形式在Nature...

沪2023年重大工程清单公布

沪2023年重大工程清单公布

市发展改革委介绍,2023年市重大工程计划安排正式项目191项,其中科技产业类77项,社会民生类27项,生态文明建设类17项,城市基础设施类62项,城乡融合与乡村振兴类8项;另计划安排预备项目48项。详见↓ 科技产业类(77项) 计划建成8项:华域汽车技术研发中心、药明生物全球创新生物药研发制药一体化中心、斯微生物mRNA疫苗生产线项目、商汤科技上海新一代人工智能计算与赋能平台项目、上海发那科智能工厂三期、ABB机器人超级工厂、中国核建上海科创园、中核集团上海总部园。...

基于集成光子学的可调谐窄线宽芯片级激光器,覆盖从近紫外到近红外

基于集成光子学的可调谐窄线宽芯片级激光器,覆盖从近紫外到近红外

据麦姆斯咨询报道,近日,Columbia Engineering公司的利普森纳米光子学小组(Lipson Nanophotonics Group)研发出“其首个可调谐窄线宽芯片级激光器”,这是在量子光学、增强现实(AR)/虚拟现实(VR)激光显示、生物传感等有影响力技术方面取得的重大进步。Columbia Engineering研发团队评论说:“集成光子学一直缺少实现完全小型化的关键器件:高性能、芯片级激光器”。 Columbia Engineering研发的可调谐窄线宽芯片级激光器 Columbia...

四位华人科学家斩获SPIE光学大奖

四位华人科学家斩获SPIE光学大奖

图源:SPIE 据悉,近日,四位华人科学家顾波、闵玮、林本坚和彭枫琳斩获2023年度国际光学工程学会 (Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers, SPIE)的光学大奖。 SPIE是当今世界上涵盖光学,光子学和电子学工程相关的最大的职业学会。它成立于1955年,旨在推动基于光的科学、工程和技术进步。学会服务于来自184个国家的超过25.8万名成员,提供学术会议及出版论文集、继续教育、书籍、期刊和SPIE数字图书馆。 SPIE奖项委员会在2023年1月11日宣布了其权威年度奖项的获奖者,...

上海光机所在KDP家族晶体深紫外光学特性研究方面取得研究进展

上海光机所在KDP家族晶体深紫外光学特性研究方面取得研究进展

近日,中国科学院上海光机所高功率激光物理联合实验室在KDP家族晶体深紫外光学特性研究方面取得新进展,为高能量深紫外激光的产生与应用奠定了重要基础,相关研究成果以Deep-UV optical properties of KDP-family crystals: a comprehensive characterization为题发表于Royal Society of Chemistry 《CrystEngComm》,并被编辑推荐为封面论文。...

大规模计算重建:计算成像的必由之路

大规模计算重建:计算成像的必由之路

本文为中国激光第2787篇。 欢迎点击在看、转发,让更多人看到 北京理工大学边丽蘅副教授和清华大学索津莉副教授合作,在《激光与光电子学进展》发表题为“大规模计算重建理论与方法”的特邀封面文章,综述了计算成像中大规模计算重建技术的研究进展与应用,并展望了其未来发展趋势。   封面解读   封面展示了大规模计算成像的典型范式。通过光电编码将多维度光场信息耦合在低维度、欠采样的采集数据上,后续利用计算方法从采集数据中解码重建大规模光场信息。   文章链接:边丽蘅, 李道钰, 常旭阳, 索津莉. 大规模计算重建理论与方法[J]. 激光与光电子学进展, 2023, 60(2): 0200001 所见真的即所得吗?  ...

光学克尔腔中的无色散孤子光梳

光学克尔腔中的无色散孤子光梳

光学频率梳是一种光谱包含一系列等间隔频率分量的特殊光源,在光通信、激光雷达、光计算、光谱测量、光钟等领域有着广阔应用前景。基于克尔腔的光频梳技术(克尔梳)具有高重频、低功耗、可芯片级集成等优势,近年来得到人们广泛关注。在克尔梳达到低噪声锁模状态时,谐振腔内形成稳定的光学孤子。光孤子是一种行为类似于粒子的局域化电磁波包,其产生的物理机制依赖于线性效应与非线性效应之间的平衡。 近年来,清华大学的薛晓晓与郑小平研究团队与普度大学等单位合作,围绕克尔腔中的孤子动力学与光频梳技术开展了一系列探索与研究,先后提出了正常色散区的暗孤子光梳新机制(Nature Photonics 9, 594-600,...

同济大学陈鸿教授组设计新型平面拓扑绝缘体超构表面

同济大学陈鸿教授组设计新型平面拓扑绝缘体超构表面

Advanced Photonics Nexus 2023年第1期文章: Zhiwei Guo, Xian Wu, Yong Sun, Haitao Jiang, Ya-Qiong Ding, Yunhui Li, Yewen Zhang, Hong Chen. Anomalous broadband Floquet topological metasurface with pure site rings[J]. Advanced Photonics Nexus, 2023, 2(1): 016006     中国激光杂志社     ,赞2...