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對稱性的破缺與強化是設計拓撲魯棒性材料的關鍵要素。在電子和微波系統中，磁場可打破時間反演對稱性，從而構建陳絕緣體。相比之下，在光學頻率下，天然材料無法對磁場產生響應，這對拓撲增強型器件的規模化應用構成了挑戰。近日，英國巴斯大學NathanRoberts，PeterJ.Mosley，AntonSouslov等在NaturePhotonics上發文，研究利用摻鍺多芯光纖的天然幾何結構，通過在制備過程中扭轉光纖，構建了可擴展的光子陳絕緣體。光纖內部的扭轉打破了等效時間反演對稱性，并...

科研進展“光譜校正-裁剪重建”兩步策略實現超寬帶激光脈沖的精準反演寬帶超短激光脈沖是光學相干層析成像、強場物理、阿秒科學等前沿領域的核心工具，其時域波形的精準完整表征是其應用的關鍵前提。高功率激光物理聯合實驗室朱健強團隊提出SpectralCorrectionａndTraceTruncation（SCTT）方法—結合光譜濾波函數對測量跡線的校正效果，與多網格并行疊層成像算法對不完整跡線的脈沖重建能力，通過“光譜校正-裁剪重建”兩步操作，實現了對超寬帶脈沖的精準反演，為超寬帶激...

基于微波光子信道化的相控陣（CHannelizedPhasedArray，CHPA）架構如圖1(a)所示。級聯的強度-相位調制器產生具有N個梳齒的光頻梳，放大后經解復用器分成N路，每一路都調制上來自不同陣元的接收信號，然后再復用到一起。周期性窄帶濾波器陣列（PeriodicNarrowbandFilterArray，PNFA）由M個周期和帶寬相同但波峰位置不同的FP濾波器組成，它們將寬帶一階信號進行信道化處理。同時，每一個信道的本振光頻梳都經過一個可調光延時線對各梳齒進行相位...

環形激光器的“功率與控制”難題半導體激光器因其緊湊的尺寸、靈活的操作性以及極寬的光譜覆蓋范圍，一直被視為潛力的光頻梳光源。特別是具有皮秒級超快增益恢復時間的量子級聯激光器，能夠在純直流偏置下實現自鎖模，從而產生頻率調制光梳。與傳統法布里-珀羅腔不同，環形腔結構支持光波的單向傳輸，這種特性能夠有效避免因空間燒孔效應引發的增益競爭和單模失穩問題。然而，為了保證單向激射的穩定性，以往多數環形QCL極度依賴波導彎曲損耗來進行光輸出耦合。這種設計盡管其腔內循環的功率可能高達數百毫瓦，但...

WGM傳感的靈敏度天花板在生物傳感領域，探測到單個分子甚至單個原子是科學家長期追逐的極限目標。回音壁模式（WGM）微激光器是當前的光學傳感平臺之一，光在微小球形或環形腔體內壁反復全反射，形成的光局域場，對周圍環境的細微變化極為敏感。然而，無論是微球還是微環，即便結合了等離子體納米顆粒進行近場增強，現有的無源WGM傳感器對單個化學物種的單分子探測仍是一大難題。有源WGM傳感器的靈敏度理論上應優于無源傳感器。但在實際應用中液相操作面臨熱噪聲、激光波動和環境不穩定性等問題。此外，在...

封面以大芯徑光纖與摻磷光纖的微觀結構為核心元素，呈現了光纖內部無序網絡對受激拉曼散射效應的調控。畫面中，一束強泵浦光穿透光纖纖芯，象征著光與物質在微觀尺度的相互作用。光纖中由于無序結構形成的獨特聲子態密度，在拉曼增益譜中表現為特定的玻色峰。通過巧妙地調控泵浦波長與信號波長的頻移差，使其精確匹配玻色峰位置，從而在保證拉曼增益的基礎上顯著降低了量子虧損。研究成果揭示了光纖無序結構在非線性光學中的關鍵作用，也為高功率低熱負載光纖激光器提供了重要的技術參考。01背景介紹光纖激光器具有...

研究人員研制出一種超緊湊型納米激光器，有望改變微芯片內數據傳輸的方式，用光信號取代電信號。得益于丹麥技術大學（DTU）研發的突破性納米激光器，計算機用光而非電來通信的設想正日益成為現實。這項研究發表于《科學進展》期刊。該裝置體積微小，足以在單個微芯片上嵌入數千個。這些納米激光器不依賴會產生熱量并降低性能的電流，而是利用光子傳輸信息。這一轉變有望大幅提升處理速度，同時降低從智能手機到大型數據中心等各類設備的能耗。丹麥技術大學教授JesperMork表示：“納米激光器為創造新一代...

研究背景能量超過1MeV的超高能輻射（包括X射線、電子和質子）廣泛存在于放射治療、天文學、高能物理及核電站等領域。然而，這類輻射的探測面臨雙重挑戰：一方面，其與物質的相互作用截面極小；另一方面，即便發生相互作用，輻射誘導的原子位移也會造成嚴重的材料損傷，導致現有探測器的靈敏度和穩定性顯著下降。傳統的電離室雖穩定性優異，但電荷收集效率極低，靈敏度不足；而固態探測器雖靈敏度高，卻難以承受兆電子伏級電子沖擊，即使將化學鍵能提升限（3-10eV）仍不足以應對。這一瓶頸制約著放射治療精...