高分辨大宽带集成光子光谱仪成功实现天文观测

近日,中国科学院南京天文光学技术研究所研究团队,在面向天文观测的高分辨大宽带集成光子光谱仪研究中取得进展。团队提出并实现了一种基于级联相位调制波导阵列芯片与正交色散模块相结合的混合色散集成光子光谱仪,在500cm3量级体积内实现了超25000的光谱分辨率和超过180nm的工作带宽,并利用高分辨集成光子光谱仪实现了近红外太阳夫琅禾费线观测。团队采用低损耗氮化硅平台完成了光谱芯片制备,芯片尺寸仅9.6mm×3.2mm。系统集成后,整体光学组件体积小于500cm3,相比传统米级太阳光谱仪体积缩小超三个数量级。实验结果表明,该集成光谱仪在工作范围内分辨本领超20000,在光谱中心附近最高可达约26500,当前系统总光谱覆盖范围约180nm。通过优化成像光学系统和采用更大面阵探测器,未来工作带宽有望进一步拓展至数百纳米。在天文观测验证方面,团队利用定天镜系统将太阳光引入实验室,并通过物镜耦合至单模光纤后输入光谱芯片。系统获取了近红外太阳吸......阅读全文

实验室光学仪器X射线荧光光谱仪的原理

现代X射线荧光光谱仪已发展成一个大家族,可分为同步辐射X射线荧光光谱、质子X射线荧光光谱、全反射X射线荧光光谱、波长色散X射线荧光光谱和能量色散X射线荧光光谱等。同步辐射X射线荧光光谱、质子X射线荧光光谱、全反射X射线荧光光谱基本上是用Si(Li)半导体探测器进行检测的。波长色散X射线荧光光谱还可进

什么是波长色散型X射线荧光光谱仪

波长色散X射线荧光光谱仪是利用原级X射线或其他光子源激发待测物质中的原子,使之产生荧光(次级X射线)。从而进行物质成分分析的仪器。X射线荧光光谱仪又称XRF光谱仪,有色散型和非色散型两种。它的优点是不破坏样品,分析速度快,适用于测定原子序数4以上的所有化学元素,分析精度高,样品制备简单。 X射线或其

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。智能手机、健身追踪器或虚拟现实设备内部都有微小的传感器用于追踪位置

新型光子芯片突破高性能计算“带宽瓶颈”

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多光子技术的应用研究进展

  多光子激光扫描显微镜是在激光共聚焦扫描显微镜基础上发展起来的。继 1997年伯乐公司推出了第一台双光子激光扫描显微镜后,1998年 5月德国莱卡公司也加入竞争。 多光子扫描显微镜具有成像穿透深度深、光学三维分辨率高等特点,为实时、原位观察生物活体提供了最佳方法。  1、钙生物学研究  与荧光探针

微波光子雷达及关键技术(三)

图7、PHODIR 与商用SEAEAGLE 成像对比Fig. 7 Imaging result comparison between the PHODIR and SEAEAGLE(a)目标的图像;(b)S 波段探测到的一维距离像;(c)X 波段探测到的一维距离像;(d)利用上述融合算法合成

光子的提出和发展—光的量子理论

  光子的提出和发展—光的量子理论  1901年,德国物理学家普朗克(Plank)找到了与实验相符的在热平衡下的绝对黑体辐射谱的能量分布律。这个规律是量子理论发展的出发点。这规律的基础是假定物质发出光和吸收光具有不连续的特性,并且假定光为一个一个有限部分——光量子——发出或吸收。  这种光子的能量ε

微波光子雷达及关键技术(四)

2、微波光子雷达关键技术雷达是通过发射电磁波并接收回波来探测目标位置、速度和特性的系统,一般由中控设备、发射机、接收机等组成,基本原理如图14所示。波形发生器产生的雷达波形与本振信号混频至所需波段,通过波束形成网络实现发射波束的空间指向控制,经由阵列天线辐射到空间。接收时,接收到的信号经过分发、切换

闪存技术有望带来太赫兹量级光子芯片

据科技日报报道,以色列科学家提出了一种新型集成光子回路制备技术——在微芯片上使用闪存技术,有望使体型更小、运行速度更快的光子芯片成为现实,运算频率达太赫兹量级,从而将计算机和相关通信设备的运行速度提高100倍。分析称,新研究有助科学家研制出新的、功能更强大的无线设备,大幅提高数据传输速度——这是改变

多焦点多光子显微技术进展的概述

  生物医学发展对检测和成像系统的一个要求是在一次测量中能以很高的灵敏度和特异性得到多种功能信息, 另一个要求是能够无损、实时监测活体细胞的动态过程 , 这也成 为了荧光显 微技术不断发展和进步的源动力 。多焦点多光子显微技术在提高激发光能 利用率的同时 , 也提高了成像速度, 从而使实时双光子激发

大连化物所制备出新型手性光子防伪薄膜

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员卿光焱团队设计并制备了一种环境友好、多模式、可转换的手性光子薄膜。该研究为先进防伪材料的设计提供了新思路。  早在中国古代,防伪标签(如水印、指纹和笔迹)就已广泛应用于文化、经济等领域。创新的防伪技术对于市场的稳定、医疗健康和社会可持续发展等具有重要意义。

新型纳米光子电路显示量子网络潜力

电路显示量子网络潜力 科技日报北京8月4日电(记者张梦然)美国普渡大学团队将碱金属原子(铯)捕获在集成光子电路中,可充当光子(光的最小能量单位)的晶体管。这些被“捉”到的原子,首次展示了冷原子集成纳米光子电路构建量子网络的潜力。研究成果发表在最新一期《物理评论X》上。研究人员正在做实验。图片来源:美

我国科学家确定光子质量的上限

光子通常被视为无质量粒子,这一假设基于麦克斯韦电磁理论和爱因斯坦的狭义相对论。然而,如果光子具有非零质量,将对现有物理理论带来深远影响。最新研究中,中国科学院新疆天文台脉冲星团组周霞研究员与合作者首次推导出非零质量光子在等离子体中的传播色散关系,并通过超宽带(UWB)接收机采集的脉冲星测时数据和快速

闪存技术有望带来太赫兹频率光子芯片

  据美国《每日科学》网站25日报道,以色列科学家提出了一种新型集成光子回路制备技术——在微芯片上使用闪存技术,有望使体型更小、运行速度更快的光子芯片成为现实,运算频率达太赫兹量级,从而将计算机和相关通信设备的运行速度提高100倍。  北京大学现代光学所陈建军研究员对科技日报记者说,到目前为止,研制

新理论首次精确定义单光子形状

  据最新一期《物理评论快报》杂志报道,英国伯明翰大学科学家提出一种新理论,以前所未有的详细程度探讨了光子(光的单个粒子)的本质。该理论首次精确定义了单个光子的形状,改变了人们对光与物质在量子层面如何相互作用的理解,代表了人们对光的理解的重大飞跃。这一理论为将来在实践中应用光—物质相互作用工程奠定了

Lumerical发布INTERCONNECT集成光子线路设计工具

Lumerical 发布INTERCONNECT一款强力、可自定义和灵活的集成光子线路设计工具  2012年2月29日加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华电— 全球领先的纳米光学设计软件供应商Lumerical Solutions公司 (http://w

科学家首次实现双光子“量子漫步”

  据英国《每日邮报》9月19日(北京时间)报道,由英国布里斯托尔大学研究人员领导的国际研究小组制造出了一种新型的光子芯片,并在其上实现了双光子量子漫步。研究人员表示,他们的研究开辟了量子计算的新道路。   英国布里斯托尔大学量子光学中心的科学家们成功制造出了这种光子(硅)芯片。他

中国科学家首次实现十光子纠缠

  中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陆朝阳、陈宇翱等组成的研究小组在国际上通过两种不同的方法制备了综合性能最优的纠缠光子源,首次成功实现十光子纠缠,打破了之前由该研究组保持了多年的八光子纪录,再次刷新了光子纠缠态制备的世界纪录。成果以“编辑推荐”的形式发表于国际学术期刊《物理评论快报》和美国光学学

美制成兼具电学光学性质的光子晶体

  据美国物理学家组织网7月24日报道,美国科学家研发出了一种新方法,改变了半导体的三维结构,使其在保持电学特性的同时拥有了新的光学性质,并据此研制出了首块光学电学性能都很活跃的新型光子晶体,为以后研制出新式太阳能电池、激光器、超材料等打开了大门。研究发表在最新一期《自然·材料学》杂志上。  光子晶

闪存技术有望带来太赫兹频率光子芯片

闪存技术有望带来太赫兹频率光子芯片将计算机运行速度提高一百倍科技日报北京3月26日电(记者刘霞)据美国《每日科学》网站25日报道,以色列科学家提出了一种新型集成光子回路制备技术——在微芯片上使用闪存技术,有望使体型更小、运行速度更快的光子芯片成为现实,运算频率达太赫兹量级,从而将计算机和相关通信设备

室温下首次实现电驱动单光子源

  高品质的单光子源是实现光量子信息技术的基础。20日,记者从浙江大学获悉,该校光电学院方伟与化学系金一政、彭笑刚合作,首次实现了室温下基于胶体量子点的电驱动高纯度单光子源,为研发实用化、集成化的单光子源开辟出一条新路。该成果研究论文日前发表于《自然·通讯》杂志上。  太阳光、电灯等发出的都是“抱团

容忍光子损失玻色采样实验首次实现

中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陆朝阳等与中国科学院上海微系统与信息技术研究所尤立星小组合作,实验研究了一种量子计算模型“玻色采样”对光子损失的鲁棒性,证明容忍一定数目光子损失的玻色采样可以带来采样率的有效提升。该研究成果为通过玻色采样实现量子霸权开辟了一条高效的途径,并于近日以“编辑推荐文章”的

关于多焦点多光子显微技术的简介

  多焦点多光子显微技术是 20 世纪末发展起来的, 它与单光束激光扫描显微镜 相比最大的变化是:  (1) 需要一 个光束分离装置(如右图)产生多个焦点;  (2) 需要一个探测器能够探测从所有焦点处发出的荧光信号 。  多焦点多光子显微技术采用旋转微透镜盘 、微透镜阵列 [6]、级联分束镜 [7

新理论首次精确定义单光子形状

据最新一期《物理评论快报》杂志报道,英国伯明翰大学科学家提出一种新理论,以前所未有的详细程度探讨了光子(光的单个粒子)的本质。该理论首次精确定义了单个光子的形状,改变了人们对光与物质在量子层面如何相互作用的理解,代表了人们对光的理解的重大飞跃。这一理论为将来在实践中应用光—物质相互作用工程奠定了基础

双光子荧光显微镜的优点

双光子荧光显微镜有很多优点:1)长波长的光比短波长的光受散射影响较小容易穿透标本;2)焦平面外的荧光分子不被激发使较多的激发光可以到达焦平面,使激发光可以穿透更深的标本;3)长波长的近红外光比短波长的光对细胞毒性小;4)使用双光子显微镜观察标本的时候,只有在焦平面上才有光漂白和光毒性。所以,双光子显

关于双光子显微镜的原理概述

  双光子荧光显微镜是结合了激光扫描共聚焦显微镜和双光子激发技术的一种新技术。双光子激发的基本原理是:在高光子密度的情况下,荧光分子可以同时吸收 2 个长波长的光子,在经过一个很短的所谓激发态寿命的时间后,发射出一个波长较短的光子;其效果和使用一个波长为长波长一半的光子去激发荧光分子是相同的。双光子

上海崛起光子大科学设施群新地标

  光子科学与产业论坛是昨天世界顶尖科学家论坛(上海·滴水湖)首日的重头戏。  这一选择蕴含深意。去年9月,在上海成立的张江实验室,初期拟采取“1+2+1”布局,其中第一个“1”代表的正是光子大科学设施群及相关基础研究。  从试运行至今近10年的上海光源,到今年4月开工建设的硬X射线自由电子激光装置

微波光子雷达及关键技术(二)

美国休斯飞机公司电光混合真延时模块示意Fig. 2 Hybrid electronic and optical true time delay module of Hughes Aircraft进入21世纪后,随着光纤通信的蓬勃发展,光子技术越来越成熟,光电转换效率不断提升,微波光子技术也得到了飞速

2012棱镜光子学创新奖揭晓

  日前在美国旧金山举行的西部光电展上揭晓了2012年度棱镜光子学创新奖。该奖项由国际光学工程学会(SPIE)和Photonics Online网站共同赞助,评审委员会专家主要来自于产业界和学术界。  获奖成果包括以下九项:①用于转换激发拉曼差分光谱的体布拉格光栅(VBG)稳定双波长激光;②超高速飞

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

科技日报北京8月14日电 (记者张佳欣)美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。全集成多通道硅光子单边带