基于超振荡效应的声学超透镜打破衍射极限

近日,中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯生物医学成像研究中心超声团队研究员郑海荣、蔡飞燕与华中科技大学教授祝雪丰、新加坡国立大学教授仇成伟合作在超振荡波束与声学超透镜研究中取得进展。相关研究成果以Ultrasonic super-oscillation wave-packets with an acoustic meta-lens(《基于超振荡波束的声学超透镜》)为题于7月30日发表于《自然-通讯》(Nature Communications)。 波在传播过程中会伴随衍射现象,即波遇到障碍物时,部分会绕至障碍物后并继续向前传播。由于衍射效应的存在,一个理想物点经过成像系统形成的像,不可能为一个无尺寸大小的理想点,而是一个有尺寸的弥散斑,即艾里斑。当两个弥散斑相互交叠到一定程度时,成像系统便无法区分开。因此,成像系统的分辨率与弥散斑的尺寸直接相关,弥散斑尺寸越大,成像系统分辨率越低。在过去的几十年里,突破衍射极限是光学和声学......阅读全文

基于超振荡效应的声学超透镜打破衍射极限

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯生物医学成像研究中心超声团队研究员郑海荣、蔡飞燕与华中科技大学教授祝雪丰、新加坡国立大学教授仇成伟合作在超振荡波束与声学超透镜研究中取得进展。相关研究成果以Ultrasonic super-oscillation wave-packets with an

声学超材料研究获进展

   近期,中科院力学所微重力重点实验室王育人团队在如何利用单相材料通过简单结构实现双负特性方面取得重要进展。该系列成果已发表在《科学报告》《应用声学》与《冲击与振动》等期刊上。图片来源网络由于奇异的物理特性,声学超材料在波定向控制与超分辨成像等领域有着广泛的应用前景。目前双负声学超材料结构构型通常

声学超材料研究获进展

近期,中科院力学所微重力重点实验室王育人团队在如何利用单相材料通过简单结构实现双负特性方面取得重要进展。该系列成果已发表在《科学报告》《应用声学》与《冲击与振动》等期刊上。

西安光机所光学超透镜研究取得进展

  近期,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室微纳光子集成课题组利用单层超透镜(metalens)实现了左、右旋圆偏振光在三维空间的分离聚焦,打破了以往自旋相关光束聚焦的对称性,超越了传统几何光学透镜的光场聚焦能力,对光学成像研究具有重要意义。   传统几何光学透镜仅是通

海森堡极限与超海森堡极限同时实现

中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、项国勇研究组与香港中文大学教授袁海东在量子精密测量实验中,首次实现两个参数同时分别达到海森堡极限与超海森堡极限的最优测量。该成果2月18日在线发表于《物理评论快报》,并被选作该期封面文章。审稿人认为,这是一个具有足够新颖性和价值的扎实工作。 精密测量的精度随

声学所提出新型声学超材料单通道麦克风

  在人工系统中,科研人员通常借助由多个传声器组成的传声器阵列来解决声源定位和分离问题。具有高精度声源定位和分离能力的传声器阵列往往需要较大的阵元数量和物理尺寸,这种阵列系统不仅不便于安装和操控,处理多通道信号的计算成本往往也很大,从而导致其应用受限。  受生物听音机制的启发,中国科学院声学研究所噪

超快动力学探测新工具超快X射线衍射

  在超快时间尺度上获得物质的动力学演化过程一直是人们努力的重要方向。基于激光等离子体相互作用产生的飞秒硬X射线源由于具有脉宽短、亮度高和源尺寸小等突出的优点,可广泛应用于瞬态微成像/相衬成像、时间分辨吸收谱学和X射线衍射等实验研究中。其中,激光泵浦--超快X射线衍射的手段能为我们提供飞秒级时间尺度

声学超表面乒乓球竟能吸收低频噪音

长期接触低频噪音会导致许多健康问题,但解决方案可能出现在一个意想不到的地方——乒乓球表面。在最新一期《应用物理学杂志》中,法国里尔大学和希腊雅典国立技术大学研究人员描述了一种声学超表面,其使用乒乓球作为亥姆霍兹谐振器,创造出廉价但有效的低频隔音效果。基于穿孔乒乓球的声学超表面声音传输的实验装置和数值

《ACS-Nano》超灵敏自清洁声学传感器!

  人机交互通过双边信息交换将人和机器连接起来,在智能家电、虚拟现实、工业自动化和个性化医疗等方面有着广泛的应用前景。在各种生物信号中,人的声音在时间、频率和振幅等方面具有巨大的信息传递潜力。然而,传统的语音识别系统(VRSs)在背景噪声与环境污染存在的情况下,对语音的精确检测一直面临着挑战。  近

衍射透镜的功能介绍

衍射透镜,英文名为diffraction lens,在二元光学中,衍射透镜基板上光刻上不同厚度的衍射层,通过衍射关系,将不同波长的光成像在不同位置,从而实现分光作用。

衍射透镜的功能介绍

衍射透镜,英文名为diffraction lens,在二元光学中,衍射透镜基板上光刻上不同厚度的衍射层,通过衍射关系,将不同波长的光成像在不同位置,从而实现分光作用。

高性能超透镜-助力高端微型成像系统发展

  超透镜由纳米结构组成,可以在局部控制光学相位。这种超透镜光学自由度高,能够灵活操纵波前,这比传统的体积镜头更具有优势在消除球差以及轻量化上更具优势。近日,我国中山大学的研究人员们发表了一篇综述,比较了不同介电材料制成的超透镜的相位分布,并指出了高折射率材料的优点。高折射率材料,如硅,在设计和制造

西安光机所太赫兹消色差超透镜研究取得进展

近日,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室在太赫兹频段可变焦消色差超透镜领域取得新进展。相关研究成果发表在Journal of Science: Advanced Materials and Devices上。超透镜是一种二维平面透镜结构,具有体积小、重量轻、易于集成等特

超材料透镜或将引发光学仪器变革

  透镜是许多光学仪器和电子产品不可或缺的组成部分。透镜通常由玻璃制成,而玻璃透镜由于具有一定的体积和重量,常常会使得仪器变得比较笨重,特别是在需要使用多个透镜的时候更是如此。   超材料(Metamaterial)一直是光子晶体研究里面最尖端的项目之一。超材料的本质就在于尺寸小于光的波长的纳米结构

突破衍射极限,还看“近场光学”!

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499626.shtm

干福熹:突破衍射极限的研究待加强

  “目前,信息技术已经进入纳米时代,其中纳米光学和光子学的发展尤为重要,例如在纳米光刻、纳米成像和纳米信息存储等信息技术中,都有很重要的应用。”   在近日于上海举行的以“突破光学衍射极限的机制及应用”为主题的第188期东方科技论坛上,中科院院士干福熹在题为《突破光学衍射极限,发展纳米光学和光子

原理革新!超透镜分辨率提升一个量级

  超透镜能够超越传统光学成像分辨率的极限,实现亚波长级别的微观结构和生物分子的更好观测。然而,超透镜的本征损耗一直是该领域长期存在的关键科学问题,限制了成像分辨率的进一步提升。  近日,来自香港大学、国家纳米科学中心和英国帝国理工学院等机构的研究人员密切合作,提出了多频率组合复频波激发超透镜成像理

新进展!中波红外大尺寸、高效率超透镜

  日常生活中人们通过颜色与明暗差异来识别物体,感知空间维度上的物质信息。与人类的眼睛只能感知可见光不同,一些生物能够接收到人类看不到的图像信息,例如虾姑能够感知紫外与红外波段而乌贼可以通过独特的眼睛构造识别偏振信息。  从描述光子本征属性的维度出发,光子除了具有强度维度外,还具有波长、偏振、拓扑荷

超分辨成像系统让纳米机器人眼光更犀利

  近日,中科院沈阳自动化研究所的研究人员研发出具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术,这种新技术可在自然条件下打破光学衍射定律所限制的观测极限,实现生命和非生命样品的超分辨实时观测,让纳米机器人的眼睛更加“锐利”。相关成果发表在近日的《自然通讯》期刊上。  光学显微镜所能观测的物体极限尺寸

突破OLED封装材料的超精细分散极限值

摘要:OLED基板的封装是直接影响模组寿命的关键因素之一。除了在封装过程中必需的环境条件,封装的方法之外,对于封装材的要求也有着比较高的要求。一旦封装材在固化后出现稳定性不佳,厚度不均导致变形等问题,将会直接造成成品基板良率降低。别是对于此类含有颗粒状物质的胶材,由于颗粒的特殊性质造成结块、凝胶而往

我国学者研发出新型柔性声学超表面功能器件

  9月10日,记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院研究员郑海荣与华中科技大学教授祝雪丰、杨光等合作,研发出新型柔性声学超表面功能器件,该器件在高/超分辨医学成像、精准操控给药和可穿戴器件等领域具有重要应用前景。相关成果发表在《自然·通讯》上。  “以往声学超表面结构通常是刚性且固定的,厚度

中国科学家研发出微纳观测新技术

  近日,中科院沈阳自动化研究所科研人员研发出具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术(SSUM),该技术无需荧光染色和激光激发,可以在自然条件下打破光学衍射定律所限制的观测极限,实现了生命和非生命样品的超分辨实时观测。该项成果对实现纳米尺度生命物质和非生命物质的动态追踪,提升纳米机器人的功能

沈阳自动化所研发扫描微透镜超分辨成像技术

  纳米尺度实时视觉反馈、免标记成像技术对于机器人在纳米尺度操作、检测具有重要意义。中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米课题组结合微纳光学、机器人学和自动化技术,在物理学突破的基础上,成功研发了具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术(Scanning Superlens M

美国科学家开发出动态超表面透镜技术

  从数码相机、纤维光学中的高带宽到激光干涉引力波天文台(LIGO)的实验室设备,透镜技术在各个尺度均取得进展。如今,一种利用标准计算机芯片技术产生的新的透镜技术正在兴起,并且能替代传统曲面透镜笨重的材料层和复杂的几何形状。图片来源于网络  和传统透镜不同,平面透镜基于被称为超表面的光学纳米材料,因

突破极限!复旦大学研发纳秒级超快闪存技术

  在人工智能技术迅猛发展的今天,对高速非易失存储技术的需求日益增长。当前,主流非易失闪存技术的编程速度大多停留在百微秒级,难以满足应用需求。近日,复旦大学周鹏-刘春森团队在二维半导体结构领域取得了重大突破,实现了纳秒级超快存储闪存技术。  据悉,该研究团队基于界面工程技术,首次在国际上实现了1Kb

北京PM2.5超极限:中外资暗战百亿“污染生意”

  首都北京的迷蒙大雾中,一份关于PM2.5浓度检测的报告显得格外“透亮”。  12月4日(周日)晚,美国驻华使馆在twitter上发布最新北京PM2.5监测数据显示,当晚7点其监测到的PM2.5浓度为522,空气质量指数(AQI)为500,健康提示为“Beyond IndEX(指数以外)”。  由

超环面晶体:让X射线衍射聚焦成像诊断不再“散光”

  X射线晶体衍射诊断技术  大型激光装置诊断领域中,基于晶体衍射元件的 X 射线晶体衍射诊断技术是一种重要的方法和技术手段。在惯性约束聚变(inertial confinement fusion, ICF)实验研究中需要对等离子体X射线实现单色聚焦成像诊断,由于部分晶体具有内部原子周期性规则排列特

突破超分辨率显微镜极限:自对准显微镜

超越了获得诺贝尔奖的超分辨率显微镜的局限性的超精密显微镜将使科学家们直接测量单个分子之间的距离。新南威尔士大学的医学研究人员在单分子显微镜中检测完整细胞内单个分子之间的相互作用方面已实现了空前的解析能力。2014年诺贝尔化学奖因超分辨率荧光显微镜技术的发展而获奖,该技术为显微镜专家提供了细胞内部的第

西安光机所超构材料技术研究获进展

  近日,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室百人计划研究员张鹏与黑龙江大学、华中科技大学、香港理工大学和美国密西根大学等研究单位合作,设计了一种螺旋式超构材料并应用该材料实现了声速减慢和波束相位调控。作为共同第一作者单位,该研究成果于5月20日发表在Nature Com

使用技巧绕过显微镜的衍射极限

 出于这个原因,全世界的科学家过去已经开发了精心设计的概念,以规避衍射极限,从而提高分辨率。然而,为此所需的技术努力是相当大的,并且通常需要高度专业化的显微镜组件。特别是,近场光场的测量仍然是一个巨大的挑战,因为它们如此强大的本地化以至于不能将波发送到远处的探测器。  但是,Julius-Maxim