华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室徐红星院士和谢微教授课题组提出了一种集节能、高带宽和小型化于一体的光学编码方法。相关成果于2023年5月15日以“ Energy-Saving High-Bandwidth Perovskite Sub-Micro-Encoder ” 为题在线发表在Advanced Optical Materials期刊。光学编码器结合了动态信息流和光子能量传输，具有低能耗、高效率的优异性质。同时，光编码器的小型化也是光电器件的主要发展趋势之一。然而，如何将节...

量子信息科学旨在发展出超越经典信息科学能力的全新信息处理方式。由于其在提升国家安全、增强军事力量、夯实工业基础以及振兴经济发展等方面的巨大潜力，在全球范围内得到了广泛关注。目前，量子信息主要包括量子计算、量子通信以及量子精密测量等领域。量子压缩由于可以提高测量精度，是量子精密测量的重要量子资源。通过提高量子压缩的压缩度，可以进一步提高测量精度。在本研究工作中，荆杰泰教授团队基于相敏级联四波混频过程...

原子与分子的激光冷却对研究低温物理特性具有至关重要性，较低的热激发以及长的相干时间使得系统开始展现出一些新奇的量子特性。随着激光冷却技术的不断发展，原子的冷却温度不断降低。数十年来，不断打破极限的冷原子引起了广泛的研究，使其成为量子计算，量子模拟以及精密测量等诸多领域中极佳的研究平台。特别是在精密测量领域，6Li6Li是研究超低温费米气体和研究三电子原子精确测量的理想候选原子，但是因为其最轻的金属质量以...

库仑排斥势垒(RCB)是多电荷阴离子(MCAs)所特有的特征，在调控MCAs的电子电离动力学和光化学反应活性方面起着非常重要的作用。尽管MCAs在溶液和固体中很常见，但它们由于过剩电子的强静电排斥作用在气相下很难稳定存在。RCB可以看成是由短程处电子吸引和长程处电子库仑排斥相互叠加引起的，进而可以为MCAs提供了动态稳定性，最终有助于形成在气相下可观察到的电子亚稳态体系。而在电子电离过程中应该有足够的动能来克服RCB，尽管势...

成像观测一直是人类探索和研究自然最有力的手段，自从列文虎克通过自制显微镜观察到神奇的微观世界以来，人们便意识到高分辨显微技术是打开科学新世界的一把金钥匙。经过数百年不断的探索与突破，人类已经可以利用特殊的技术和算法突破光学衍射极限，观测更加细微的结构。2014年的诺贝尔化学奖就授予了三位在超分辨荧光显微技术中做出卓越贡献的科学家。然而，传统的超分辨技术是以牺牲时间分辨率为代价获得更高空间分辨率的。在显...

高质量半导体微腔在集成光电系统中具有巨大的应用潜力及广阔的应用前景。通常，半导体微腔具备非常高的腔品质因子，能够实现窄线宽激光输出，为集成光路系统提供低损耗高稳定单色光源。目前，研究者们已经在不同材料体系中实现了各式各样的半导体微腔，包括半导体有源微腔光源和半导体无源微腔器件。其中，有源微腔材料主要包括砷化镓、氮化镓、氧化锌等发光材料，无源微腔材料则主要包括铌酸锂、氮化硅、碳化硅等。近年来，新型钙...

中红外波段包含众多分子振转能级跃迁的特征谱线，是分子的“指纹”光谱区。高灵敏、高速率的中红外光谱技术在天文观测、药物合成和环境监测等诸多应用中具有重要应用。然而，传统中红外光谱仪的性能往往受到探测器灵敏度及宽带光源亮度的限制。长期以来，实现高信噪比的中红外高速光谱测量，一直都是红外光谱领域的研究热点。近年来，频率上转换技术为红外灵敏探测提供了一种有效方案。该技术通过非线性过程将中红外波段转换到可见...

华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室武海斌教授和盛继腾教授研究团队受邀撰写腔光力学中的非平衡热力学综述文章，以“Nonequilibrium thermodynamics in cavity optomechanics”为题于2023年1月21日发表在国家自然科学基金委员会主管、主办的Fundamental Research期刊。自然界中绝大部分系统处于热力学非平衡状态，非平衡态热力学成为研究非平衡态物理备受关注的前沿研究领域。随着近年来微纳制造和激光技术的突飞猛进，...

华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室程亚教授课题组在面向全自动智能生产的连续流微化工合成芯片的研究方面取得重要进展。课题组采用飞秒激光加工技术实现了一种三维微化工反应芯片，集成了三维浓度梯度发生器，化学合成反应器以及光纤阵列光谱实时监测模块，在玻璃芯片上实现了化学合成过程的实时高时空分辨光谱监测功能，并成功地应用于高通量反应条件下的快速筛选。相关成果于2023年7月26日以“Real-time spectroscop...

华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室吴健教授课题组在空气激光结构化方面取得重要进展，首次实现了涡旋氮气离子激光。相关成果于2023年5月31日以“Generation of vortex N2+ lasing”为题在线发表在Optica期刊，物理学院本科生胡悦是第一作者。按需“定制”的结构光在跨学科领域展现出强大应用潜力。然而，在更快的时间尺度、更大的空间范围操控光场仍是一个挑战（如，在飞秒的超快时间尺度、在野外超大空间范围）...

自旋的离散取值是量子体系的基本特征，而自旋的分离曾由思特恩-盖拉赫实验首次验证。在这个实验中，银原子束通过一个梯度磁场，不同自旋取向的原子被磁场分离，最终在探测器上产生离散的条纹。电子是一种具有自旋为±1/2的基本粒子。自旋电子束对于材料磁性探测和高能物理中的粒子手性问题等方面的研究具有重要意义。目前，实验中产生自旋电子束的方法包括两种：一种是利用光电效应，将特殊材料能带中的自旋电子激发到自由空间中；...

H3+及其同位素作为最简单却最重要的星云化学反应始作俑者，一直受到研究人员的广泛关注。氢气分子在宇宙辐射的作用下，发生电离产生氢气离子并进一步与中性的氢气分子发生反应，H2++H2®H3++H，从而形成H3+。H3+能够触发或催化一系列包括形成有机分子和水分子等对宇宙和生命起源具有重要意义的星际化学反应。因此，H­3+也被视为星际化学反应链的起点。然而，此前的工作大多关注对该反应过程中的能量转化的研究，而忽略了化学反应本...

高效率半导体多结太阳电池因具有转换效率高、使用寿命长、抗辐照性能好等优点，具有广阔的应用前景。然而由于晶体生长过程中多元半导体材料间的晶格失配以及器件制备过程中所采用的特定工艺，多结太阳电池中通常会引入缺陷。缺陷不仅会导致多结电池的空间非均匀分布，更严重损失多结电池的转换效率。目前针对太阳电池缺陷的研究主要集中于单结太阳电池，而多结电池中由于各个子电池之间存在复杂的耦合特性，针对缺陷的研究更为困难...

量子纠缠是量子信息的重要资源。前期，基于光与原子系综的非线性相互作用，荆杰泰教授课题组已经在连续变量体系里产生了一系列光学轨道角动量模式复用的量子纠缠，然而这些模式在空间上重合在一起，要想实际使用这些模式组建量子纠缠网络，就必须发展光学轨道角动量模式分离器，把这些光学轨道角动量模式在空间上分别提取出来。基于这一研究思路，近期，荆杰泰教授课题组提出并实验实现了一种基于光学轨道角动量模式分离器的多用户...

阿秒钟技术作为目前阿秒测量的四类主要谱学技术之一，提出了利用近圆偏振的超短飞秒激光脉冲，将单周期隧穿电离投影到360˚空间平面内，实现阿秒分辨的方案。这项技术被首先应用在原子电子隧穿时间及隧穿位置的精准测量中，隧穿过程作为许多强场机制中的第一步过程，也是阿秒探测技术的第一步过程，对隧穿过程中电子的超快动力学行为的精确描述，为我们揭示光与物质相互作用、理解强场现象的物理学本质以及进一步提升阿秒探测技术具...