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...

涡旋光束所携带的光学轨道角动量具有高自由度的特性，能够作为信息传输的载体，在光通信领域具有重要应用价值，是当前光物理研究的一个前沿和热门领域。随着海量数据传输，云计算和人工智能等新兴领域的出现，传统的通信方式所提供的信道容量具有很大的局限性。而光学轨道角动量的识别分辨率直接决定了对通信容量的提升程度。例如，涡旋光束的相邻拓扑荷数的间隔为0.01，则对于某一个具体的OAM拓扑荷，分数OAM模式的数目比整数OAM...

 基于反斯托克斯荧光机制的全固态光学低温冷却器在要求无振动和高可靠性的低温冷却领域有广泛的应用，如用于红外探测的HgCdTe传感器，超稳定激光器的硅单晶光学腔，和高分辨率电子显微镜的样品等。在实现这些有前景的应用之前，开发适合光学制冷机的激光冷却级材料是非常重要的。与非晶态玻璃材料相比，晶体材料具有更小的非均匀展宽和更大的光学吸收系数。氟化物晶体在各种晶体基质中最受关注，主要是由于其优良的低声子能量...

超短脉冲半导体激光器具有低成本、高集成度、操作简单等优点，应用前景广阔。半导体脉冲激光通常采用锁模、调Q或增益开关技术来实现。其中，增益开关技术通过直接调制半导体激光器的光学增益来精确控制激光脉宽，是一种最简单且行之有效的方法。近年来的研究表明，增益饱和非线性行为以及激发功率依赖的载流子复合过程对激光输出特性具有重要影响。然而，传统的半导体激光器速率方程模型并未考虑这两种效应，需要进行理论修正和模...

最近，实验室黄国翔课题组提出了利用超冷里德堡原子气体作为非局域非线性光学介质产生高维弱光孤子分子并实现其主动操控的理论方案，并获得了若干重要的研究结果。  里德堡原子是指主量子数大的高激发态原子，具有半径与电偶极矩大、寿命长、相互作用强等特点。利用激光冷却技术可以将里德堡原子气体冷却至极低温，从而可实现很长的相干时间和很大的原子-原子相互作用。特别是，利用电磁感应透明 (EIT) (图1)，不仅可有效抑制...

多组份纠缠是构建量子网络的重要资源，它使得实现多用户量子信息协议成为可能。然而，当在复杂环境中分发时，多组份纠缠对复杂环境引起的噪声和损耗很敏感，因此在实际应用中不可避免地受到退相干的影响。因此，迫切需要解决复杂环境引起的多组份纠缠退相干问题。贝塞尔光束是亥姆霍兹方程的一类传播不变解，由于其独特的特性，受到了越来越多的关注。贝塞尔光束因其具有自修复的特性，即被障碍物遮挡后贝塞尔光束可以重建其强度和...

孤立的单个分子可以忽略周围环境的影响，不受任何阻力地自由转动。然而，当分子处于液体环境中时，溶剂分子紧密围绕在样品分子周围并能够减缓样品分子不同自由度的运动，即对样品分子运动产生阻力。有一种特殊的液体，在临界温度以下时，将由常规流体转变为超流体，能够完全无阻力地流经极细的管道或狭缝，表现出零阻尼的超流特性，这种液体就是液氦。过去的一个多世纪中，对超流的研究已经诞生了七位诺奖得主，直到今天，超流依然...

量子信息科学包括量子精密测量、量子通信以及量子计算三大领域，其旨在利用量子资源，实现高安全性、高保真度以及高容量信息处理方式。与量子隐形传态和量子密集编码协议一样，纠缠交换协议也是量子信息科学中最重要的协议之一。由于利用纠缠交换协议可以使得两个没有直接相互作用的粒子发生纠缠，其被认为是实现量子中继构建量子网络的核心单元。纠缠交换协议自1993年首次在理论上提出以来，受到了量子信息领域的持续关注，在分离...