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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...

黃橙激光應用廣泛卻面臨技術瓶頸波長位于565-595nm的黃橙波段激光在天文觀測、醫學治療和光遺傳學等領域發揮了重要作用。589nm黃光激光是激光鈉導星系統的核心光源，在自適應光學技術校正大氣湍流導致的波前畸變領域具有重要應用價值。577nm黃光激光是眼底治療儀的關鍵光源，具有氧合血紅蛋白峰值吸收，眼內散射小、疼痛輕，葉黃素不吸收等特點，廣泛應用于視網膜黃斑病變臨床治療。然而，全固態黃橙激光的產生面臨極大挑戰。受限于半導體材料能帶結構，半導體激光二極管難實現黃橙激光，輸出功率...

在精密傳感、相干通信、量子科研、激光雷達等領域，窄線寬激光器早已是核心光源，而對其線寬、尤其是洛倫茲線寬的精準測量，更是評判激光器性能的關鍵。但很多剛接觸的朋友都會被三個概念繞暈：什么是激光器線寬？什么是窄線寬激光器？什么是激光器線寬理想狀態下的激光，應該是單一波長、光譜無限窄的一條線，具備的單色性。但現實中，受自發輻射、環境干擾、器件本身等因素影響，激光的波長并非絕對單一，而是會落在一個很小的波長/頻率范圍內，這個光譜的寬度（FWHM，Δν=ν2?ν1），就叫激光器線寬，即...

中國在量子點發光二極管（QD-LED）領域取得重要進展。該研究團隊利用混合相CdZnSeS量子點中的偶極-偶極相互作用使量子點有效排列，增強了發光二極管中的光子外耦合。研究成果以“Dipole–dipole-interaction-assistedself-assemblyofquantumdotsforhighlyefficientlight-emittingdiodes”為題，發表在NaturePhotonics雜志上。02研究背景量子點發光二極管由于其色域覆蓋廣、溶液加...

巴斯大學PeterJ.Mosley、AntonSouslov團隊提出并設計了一種基于扭曲光纖的可擴展光子陳絕緣體方案，通過在光纖制備過程中引入幾何扭曲來構建拓撲保護系統。該方法利用光纖內部的結構扭曲破壞等效時間反演對稱性，進而誘導出贗磁場，并通過光子朗道能級的觀測加以驗證。圖1：扭曲光纖概覽。圖2：拓撲光纖中的光強邊界局域化。圖4：拓撲特性與支持模式。針對扭曲同時帶來的有效折射率拋物面分布這一拓撲破壞效應，團隊通過模擬指導實驗材料設計，找到了實空間中不變量得以存續的"金發姑娘...