北大发现“角鲸”奇异光波:突破光约束物理极限,成像分辨率飙至λ/1000

北京大学马仁敏团队在《eLight》期刊发表了一项足以改写纳米光子学格局的重大发现。他们揭示了一种全新类型的电磁本征模式——角鲸形波函数(narwhal-shaped wavefunctions),能够在无损耗介质中将光约束到远超传统物理极限的尺度,并基于此实现了分辨率达到λ/1000的超分辨成像。这一成果为团队2024年发表于《Nature》的奠基性工作提供了完整的理论解释。长期以来,光子器件的微型化远比电子元件困难。光的波长在可见光和近红外波段可达电子德布罗意波长的千倍,这使得光子芯片一直相对笨重。此前科学家尝试用等离激元(plasmonics)方法利用金属压缩光,但金属会产生严重的热耗散,无法实现高效、可扩展的光子技术。2024年,马仁敏团队在《Nature》上提出了奇异色散方程(singular dispersion equation)这一全新理论框架,证明光可以使用无损耗介质材料在极小尺度内被约束。如今,他们进一步阐明......阅读全文

北大发现“角鲸”奇异光波:突破光约束物理极限,成像分辨率飙至λ/1000

北京大学马仁敏团队在《eLight》期刊发表了一项足以改写纳米光子学格局的重大发现。他们揭示了一种全新类型的电磁本征模式——角鲸形波函数(narwhal-shaped wavefunctions),能够在无损耗介质中将光约束到远超传统物理极限的尺度,并基于此实现了分辨率达到λ/1000的超分辨成像。

超快光子学有什么用

近日,美国加州大学洛杉矶分校电子与计算机工程系团队设计并搭建了基于时间展宽的光谱扫描飞行时间测距的3D激光雷达相机,最快可以实现1MHz的一维成像和无惯性扫描。这项技术可应用在自动驾驶、清洁技术(风力涡轮机)、工业自动化和面部识别等众多领域。02背景介绍在无人驾驶的汽车上,对面一辆汽车迎面驶来,车辆

《纳米快报》:一维半导体纳米结构光子学

在基金委青年基金、纳米重点项目和国家纳米测试基金及973课题的支持下,湖南大学纳米技术研究中心潘安练、邹炳锁教授等团队成员和北京大学、国家纳米中心以及德国马普研究所合作,在一维半导体纳米结构光子学的研究上取得了重大突破:首次正式提出了半导体一维纳米结构中光子输运的概念,建立光传播的理论模型,并在实验

纳米光子学与生物光子学联合研究中心在长春成立

  国际纳米光子学与生物光子学联合研究中心日前在长春成立。这是长春理工大学与美国纽约州立大学在光学领域共同搭建的一个合作平台。   纳米制造技术是21世纪的关键技术之一,生命科学是当今世界科技发展的热点之一。随着激光技术、光谱技术、显微技术以及光纤技术的飞速发展,由光学、纳米、生物领域融合而成的新

《自然—光子学》:单光子波长转换首次实现

  美国国家标准和技术研究院(NIST)10月15日表示,科学家首次将量子源(半导体量子点)产出的波长为1300纳米的近红外单光子转换成波长为710纳米的近可见光光子。这种单光子波长(或颜色)转换的实现有望帮助开发出拥有量子通信、量子计算和量子计量的混合型量子系统。研究论文发表在《自然—光

2012纳米光子学国际研讨会在北京召开

2012纳米光子学国际研讨会会场   2月12日至14日,由中国科学院理化技术研究所中日先进光子学联合实验室主办的“2012纳米光子学国际研讨会”(International Symposium on NanoPhotonics 2012)在北京友谊宾馆召开。会议研讨的主题

双光子成像和光声成像的区别

特点、性质。双光子成像和光声成像的区别在于特点、性质。1、特点:光声成像能够实现高特异性光谱组织的选择激发。双光子成像能够调节分辨率和成像深度,是近年来新兴的成像技术。2、性质:光声成像 结合了光学成像和声学成像的优点。双光子是近红外(NIR)一区(750-1000nm)和NIR二区(1000-17

哈工大《自然光子学》发文,成像技术再获进展!

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503062.shtm哈工大全媒体(张德龙 文/图)近日,哈工大仪器学院青年教授李浩宇团队在生物医学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。针对目前超分辨显微镜所面临的成像通量限制,团队提出基于计算光学成像的

2014纳米光子学与纳米材料国际研讨会在北京召开

  1月16日至17日,由中科院理化技术研究所中日先进光子学联合实验室主办,日本大阪大学光子学研究中心与中科院重庆绿色智能技术研究院协办的“2014纳米光子学与纳米材料国际研讨会”(International Symposium on Nanophotonics and Nanomaterial

超均匀无序波导和近红外硅光子学器件

  近日,来自美国和英国的一个联合研究小组的研究人员们推出了超均匀无序平台实现近红外(NIR)光子设备来创建、探测和操纵光。 他们在一个绝缘体上的硅(SOI)平台上建造了这个装置,以演示在一个不受晶体对称性约束的灵活的硅集成电路结构的功能。   科学家们报告了被动器件元件的结果,包括波导和谐振器与传

《自然—光子学》报道可调焦光流控复合微透镜

  2011年10月出版的《自然—光子学》以新闻方式报道了北京大学生物动态光学成像中心黄岩谊研究组的最新成果——基于光流控技术的高精度可调焦复合微透镜。  在器件越来越微型化的今天,为了降低成本,减少人力投入,削减废料产生,提高通量和自动化程度,提高实验精准度和可重复性,现代科学研究常常需

光子学新秀,期刊实力派

创刊2年即被SCI收录、影响因子5年内从3到6、备受院士团队青睐、文章被引量频频出彩…… 以上是Photonics Research(下称《光子学研究》)创刊8年来的部分成绩。不过,对办刊者而言,影响因子和被引量绝不是唯一要追求的指标,最令他们有成就感的事,也远不止于此。 “光子”1905年

化学所利用有机纳米光子学材料实现高效化学气体传感

    光波导传感器具有普通传感器无法比拟的灵敏度高、体积小、抗电磁干扰、便于集成等优点,在气体与生物传感中扮演着越来越重要的角色。   中科院化学研究所光化学院重点实验室的科研人员近年来一直致力于低维有机光子学方面的研究(Acc. Chem. Res., 2010, 43, 409-418),

上海光机所二维纳米光子学材料研究取得突破

  近日,中科院上海光学精密机械研究所中科院强激光材料重点实验室王俊研究员及其合作者(强激光材料重点实验室张龙研究员、强场激光物理国家重点实验室赵全忠研究员,以及上海光机所中科院外国专家特聘研究员Werner Blau教授等)在国际学术期刊ACS Nano上发表题为Ultrafast Satur

西安光机所微纳光子学亚波长慢光研究取得重要进展

  表面等离子体激元是指在金属表面存在的自由振动电子与光子相互作用而产生的沿着金属表面传播的电磁波,具有巨大的局部场增强效应。它能够突破传统的衍射极限,从而实现在纳米尺度上对光子的操纵和调控。表面等离子体光学为实现全光集成,发展更快、更小和更高效的新型纳米光子器件提供了一条有效的途径,

光子材料可实现超快的光基计算

中佛罗里达大学的研究人员正在开发新的光子材料,这些材料有朝一日可能被用来实现超快、低功率的光基计算。这种独特的材料被称为拓扑绝缘体,类似于被翻转过来的电线,绝缘体在里面,而电流沿着外部流动。为了避免今天越来越小的电路所遇到的过热问题,拓扑绝缘体可以被纳入电路设计中,以便在不产生热量的情况下将更多的处

多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像

角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。图1 角膜的组织学结构上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三种细胞构成,从外到内依次是表层细胞、翼细胞和基底细胞。只有基底细胞可进行有丝分裂和分化,基底细胞的补充是由从角膜

多光子显微镜成像技术:双光子显微镜角膜成像

角膜提供了眼睛的大部分折射能力,由5层组成(图1),从外到内依次是上皮层,鲍曼层、基质、角膜后弹力层(间质膜)、内皮层。 wx_article_20200815180121_819doe.jpg 图1 角膜的组织学结构 上皮层负责阻挡异物落入角膜,厚约50μm,由三

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

多光子显微镜成像:无标记成像在发育生物学中的应用

光学成像可用于发育生物学,从而了解生物体的形成、揭示组织再生机制、认识并管理先天性缺陷和胚胎衰竭等。其中最受关注的两个问题:一是心脏在早期发育中会发生剧烈的形态变化,其潜在功能和生物力学方面仍有待研究;二是中枢神经系统发育异常会导致先天性的疾病,所以需要从动力学、功能和生物力学等方面对大脑发

光子拓扑自旋态研究新成果拓展光的拓扑学研究范畴

  拓扑缺陷在物理学上通常指场分布无法连续形变、物理量无法定义的特殊点,也称为奇点,在涡旋或拓扑结构中普遍存在。拓扑缺陷在宇宙学、流体动力学、空气动力学、声学以及生物学等领域也十分常见,并在某些应用中起着重要作用。  近年来,探索拓扑结构的电磁类比在光学和光子学中引起了极大兴趣。在集成光子学领域,微

赫瑞瓦特大学实现光子学突破:用光控制光的时代来临

2026年5月,赫瑞-瓦特大学的科学家团队宣布实现了光子学研究领域的"世界首次"突破——成功使用光本身以超快速度控制电磁波的振荡方式。这项发表在《自然·光子学》杂志上的研究成果,标志着人类在光操控技术方面迈出了革命性的一步。 这项突破的核心在于对光偏振的精确控制。偏振是光的一个基本物理属性,决定光

纳米光子学和可再生能源国际会议在京召开

  1月18至19日,由中科院物理所、中科院上海微系统与信息技术研究所(Co-sponsor)共同举办的“纳米光子学和可再生能源国际会议”在中科院物理所召开,中科院物理所长王玉鹏到会致贺词,上海微系统所长助理孙晓玮研究员到会,并与国际太阳能电池研究单位 进行交流,易亚沙研究员主持了会议

化学所“纳米光子学测试仪的研制与推广”项目获批

  2013年1月11日,国家重大科学仪器设备开发专项“纳米光子学测试仪的研制与推广”项目启动会在化学所启动。国家科技部条财司吴学梯副司长、条财司条件处孙增奇处长、郑健副处长,中科院计划财务局曹凝副局长、科技条件处杨为进处长、基础局综合规划处燕琳处长,化学所张德清所长、毛兰群副所长、科技处

光子纳米喷流改善光遗传技术研究获进展

近日,暨南大学基础医学与公共卫生学院副教授郭景慧团队与暨南大学纳米光子研究院及香港理工大学生物医学工程系合作,在利用光子纳米喷流(Photonic Nanojet, PNJ)改善光遗传技术研究中取得重要进展。相关研究发表于《先进科学》。 PNJ是一种可由介质微球产

光子纳米喷流改善光遗传技术研究获进展

近日,暨南大学基础医学与公共卫生学院副教授郭景慧团队与暨南大学纳米光子研究院及香港理工大学生物医学工程系合作,在利用光子纳米喷流(Photonic Nanojet, PNJ)改善光遗传技术研究中取得重要进展。相关研究发表于《先进科学》。 PNJ是一种可由介质微球产

超连续谱白光激光器在生物光子学领域的应用

白光源被用于照明、解调、激发生物材料和化学物质等领域已经过了长达百年的时间。传统上,人们所使用的灯丝或气体放电灯,如今已被LED灯和其他白光源取代。然而,对于很多应用而言,这些光源的输出功率或带宽仍然是不够的。 单频激光器具有优异的光束质量和高功率特性,但它们本质上是单波长设备。要解决多个波长的问题

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

太赫兹光子学组件研究获重大突破

量子级联激光器(QCL)是一种在中长红外和太赫兹范围工作的半导体激光器。在QCL中,电子负责发射光子进入随后的量子阱中,由此一个电子可以产生几个光子,效率非常高。从一个量子阱到另一个量子阱的过渡称为“量子级联”。图    科技日报柏林9月1日电 (记者李山)近日,一个来自德国、意大利和英国的研究

双光子光谱学的技术特点和应用

也是消除光谱线多普勒增宽的一种好方法。这种技术于1974年首先见诸报道。在这种技术中,一束光由反射镜沿着原路线反射回去,从而它们沿着相同的光轴向相反方向传播,叠加后成为驻波。气体样品便放置在驻波场中。如果把激光光束的频率调到所选定的原子跃迁频率的一半时,在一定的条件下,同光束发生相互作用的每一个原子