不用“隔离带”的光子高速路：拓扑光子学走出一条空间利用新路子
有些城市交通面临一个现实，绿化隔离带过宽导致车道变窄。传统拓扑光子波导的处境与之相似——为了确保光稳定传输，需要使用大面积绝缘材料作为防护，以致于挤占真正传输光的通道面积。 近日，东南大学信息科学与工程学院教授崔晓晗联合南京大学物理学院副教授张若洋、香港科技大学物理系教授陈子亭等，研究提出并实验验证了一种“无绝缘体拓扑光子多通道高速公路”架构。相关成果发表于《自然》。 “我们把传统拓扑波导中原本只负责隔离和保护、不能传输信号的‘隔离带’，升级成了新的导光通道——它在继续保护通道的同时，自身也能传输光。”崔晓晗介绍。 从“只隔不导”到“既导又隔” 传统拓扑光子波导通常利用两个拓扑性质不同的光子绝缘体，在二者的界面上形成受拓扑保护的传输通道。这类波导能够帮助电磁波绕过一定程度的缺陷和急弯，并抑制反向散射。但其局限在于，真正承担信号传输的主要是界面附近的一条狭窄区域，而两侧较宽的光子绝缘体主要用于提供拓扑保护和模式约束，本......阅读全文
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
南开大学在拓扑光子学领域取得新进展
从数学到化学、生物学，再到凝聚态物理、光学，与拓扑相关的现象俯拾皆是。拓扑的概念拓展到光学，形成了拓扑光子学这一新兴研究领域，近几年不断开拓，蓬勃发展。 最近，高阶拓扑绝缘体(HOTI）由于其打破了传统的体边对应关系，在光学和光子学领域也引发了研究热潮，有望为开发新一代半导体激光等光学器件带来
不用“隔离带”的光子高速路：拓扑光子学走出一条空间利用新路子
有些城市交通面临一个现实，绿化隔离带过宽导致车道变窄。传统拓扑光子波导的处境与之相似——为了确保光稳定传输，需要使用大面积绝缘材料作为防护，以致于挤占真正传输光的通道面积。 近日，东南大学信息科学与工程学院教授崔晓晗联合南京大学物理学院副教授张若洋、香港科技大学物理系教授陈子亭等，研究提出并实
DNA拓扑学参数介绍
1.连环数（Linking number）：在双螺旋DNA中，一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数，以L 表示（或以α表示），其计数方法为处于松弛环形DNA时的螺旋周数，肯定为整数，右手螺旋为正、左手螺旋为负。2.缠绕数（Twisting number）：即DNA分子中的Watson-Crick螺旋
《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
DNA拓扑学的名称来源
首先以一260 bp双链线形B-DNA为例，此DNA在松弛时，螺旋数为25（260/10.4），首尾连接成环形后，为一松弛环形DNA，并处于最稳定状态。若将此线形DNA先拧松2个连环再连成环形，则可以形成两种环形DNA，一种称为松弛解链环形DNA；另一种环形DNA称为超螺旋DNA，其螺旋周数为25，
DNA拓扑学的相关参数
1.连环数（Linking number）：在双螺旋DNA中，一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数，以L 表示（或以α表示），其计数方法为处于松弛环形DNA时的螺旋周数，肯定为整数，右手螺旋为正、左手螺旋为负。2.缠绕数（Twisting number）：即DNA分子中的Watson-Crick螺旋
美国马里兰大学研究新型拓扑结构优化光子传输
用于量子模拟和量子传感的量子光学器件，都必须依赖于单光子的可靠传输。每一个光子的传输都很重要，所以尽量减少甚至避免光子发生偏转是至关重要的。美国马里兰大学联合量子研究所（JQI）的研究人员最近展示了一种光子芯片，它能够产生并控制单光子，确保光子即使在任意弯曲的传输通路中也不会产生丢失。图片来源：
基于简并腔中涡旋光子的拓扑量子模拟实现
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、许金时、韩永建等人将携带不同轨道角动量的光子（又称为涡旋光子）束缚在简并光学谐振腔内，通过引入光子的自旋轨道耦合人工合成了一维的拓扑晶格，为拓扑量子模拟开创了一种新的方法。研究成果4月19日发表于《自然-通讯》。实验装置与理论模型示意图：a. 简并光学谐振腔b.
东南大学联合团队造出全新拓扑光子“高速路”
近日，东南大学毫米波全国重点实验室电磁超材料团队教授崔晓晗、南京大学副教授张若洋联合香港科技大学教授陈子亭团队，提出并实现了一种新型拓扑光子波导——无绝缘体拓扑光子多通道高速公路。该研究针对传统拓扑光子波导中拓扑保护与空间利用率难以兼顾的问题，提供了一种新的解决思路。相关成果发表于国际顶级期刊Nat
拓扑自旋电子学研究获进展
华南师范大学物理学院教授邓明勋/研究员王瑞强团队与合作者，在拓扑自旋电子学领域取得重要进展：在非磁拓扑Dirac半金属材料中发现了一种全新的自旋极化现象——非平衡隐藏自旋极化。相关成果9月5日在线发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。 隐藏自旋极化是指在中心
什么是DNA拓扑学？命名来源
首先以一260 bp双链线形B-DNA为例，此DNA在松弛时，螺旋数为25（260/10.4），首尾连接成环形后，为一松弛环形DNA，并处于最稳定状态。若将此线形DNA先拧松2个连环再连成环形，则可以形成两种环形DNA，一种称为松弛解链环形DNA；另一种环形DNA称为超螺旋DNA，其螺旋周数为25，
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
我国科学家构建出拓扑光子的多通道“高速公路”
拓扑光子波导是下一代光量子计算、高速光通信及高集成度光子集成电路的关键使能技术。东南大学毫米波全国重点实验室联合南京大学、香港科技大学研究团队近期取得重要原创进展，提出并实现了一种新型无绝缘体拓扑光子波导，构建出拓扑光子的多通道“高速公路”。相关研究成果7月22日发表于《自然》杂志。 随着光通
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
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
Cell：从拓扑学角度揭示DNA复制之谜
生命分子存在缠绕的现象。但是，DNA双螺旋中那两条熟悉的链是如何在没有缠绕的情况下成功复制的，这就很难解释了。在一项新的研究中，来自美国康奈尔大学的研究人员从拓扑学角度解决了这个问题。他们研究了这种双螺旋形状对DNA复制的影响。通过使用真核生物作为模型系统，他们发现染色质（由DNA、组蛋白和非组
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
物理所等在拓扑光子晶体中发现理想外尔点和节线锁
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L01组和英国合作者首次实验发现了理想外尔点及其螺旋表面态，结果在《科学》杂志上发表[Science 359, 1013 (2018)]。同时L01组又首次实验发现了节线锁的光子能带结构及其鼓面表面态，结果在《自然-物理学》杂
物理所等在拓扑光子晶体中发现理想外尔点和节线锁
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L01组和英国合作者首次实验发现了理想外尔点及其螺旋表面态，结果在《科学》杂志上发表[Science 359, 1013 (2018)]。同时L01组又首次实验发现了节线锁的光子能带结构及其鼓面表面态，结果在《自然-物理学》杂
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
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
《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
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
科学家利用拓扑学探究树叶形状影响因素
植物的故事与它们的叶子息息相关。长在湿冷环境中的树木多会有边缘带锯齿的大叶子，而长在干热地带的树木的树叶则会小而平滑。 现在科学家已经描绘了一个包含来自全世界75 个地点的141个植物家族的18.2万种树叶的地图，以便讲述植物的故事。利用这一地图，研究人员能以14.5%的准确率从树叶的形状估计
半导体所硅基光子学研究取得重要突破
基于硅基微纳波导的硅基光子学由于可以实现超小体积、低能耗、CMOS兼容的单片高密度光电集成，已被各国公认为突破计算机和通信超大容量、超高速信息传输和处理瓶颈的最理想技术之一。 日前，中科院半导体研究所在该领域取得世界领先水平的重大技术突破。半导体所由王启明院士率先开展硅基光子学研究，近年来
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
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
20点直播－|科学公开课——来自拓扑学的邀请
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494430.shtm 直播时间：2023年2月23日（周四）20:00 直播地址： （直播间链接） 科学网微博 科学网APP 科学网视频号 科学网B站
研究成果：拓扑相光学调控攻关成功
北京量子信息科学研究院“超快光谱学”团队负责人、清华大学教授熊启华课题组和新加坡南洋理工大学合作，开展了“钙钛矿极化晶格中拓扑相的光学调控”攻关，相关成果近日发表在Science Advances上。 拓扑绝缘体是一类新奇的量子物态，展现出内部绝缘、表面或边界导电的特征，同时其表面或边界态具有