华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室曾和平教授团队和武海斌教授团队合作在超灵敏分子光谱测量方面取得重要进展，首次提出双光梳光力光谱技术，实现了宽带高分辨分子指纹谱的超灵敏测量。相关成果于2023年8月18日以“Dual-comb optomechanical spectroscopy”为题在线发表于Nature Communications期刊。光学频率梳，简称光梳，由众多等间隔分布的相干频率齿所组成。它的出现改变了传统光谱测量方式。特别是双光梳光谱技...

中红外光谱已成为分析众多分子振转特征模式的重要手段，不断提高其探测灵敏度对于满足低照度应用场景具有积极意义，如痕迹检测、红外遥感和环境监测等。然而，现存中红外探测器在室温下噪声较大，严重限制了传统光谱仪的探测灵敏度。此外，免扫描中红外光谱仪通常需要焦平面阵列探测器，在价格昂贵的同时，光谱分辨率也受到像素规模的限制。因此，如何在宽光谱范围内实现高灵敏和高分辨的中红外光谱探测颇受关注。近年来，时间拉伸...

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...

纠缠是量子信息处理的重要资源，已得到广泛关注。目前在增加纠缠尺度方面已取得了显著进展，即通道数量和光学模式。利用纠缠已实现了多种量子信息协议，如量子隐形传态、受控量子密集编码、量子秘密共享、量子纠缠交换、量子纠错和量子网络。除了增加纠缠尺度外，对纠缠的灵活调控对于可重构量子网络具有重要意义。在本研究工作中，荆杰泰教授课题组提出并实验实现了基于空间结构泵浦的级联四波混频过程产生携带光学轨道角动量的六...

激光三维成像技术具有成像分辨率高、测量距离远、探测信息丰富等优点，广泛应用于自动驾驶、卫星遥感、工业生产等诸多领域。特别地，中红外波段位于分子指纹光谱区，能够对三维目标进行化学特异性识别，在无损伤物质材料鉴定、无标记生物组织成像、以及非入侵医学病理诊断等领域备受关注。此外，该波段包含多个大气透射窗口，且相较于近红外光有更好穿透烟尘、雾霾的能力，在形貌测绘与遥感识别等方面具有独特优势。长期以来，实现...

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；...