一種限制光線的新方法以保護光線對材料缺陷不敏感
通常情況下，光通過存在缺陷的材料時會受其缺陷的影響。近期，研究人員找到了一種可以保護光線的方法，使得光線能對這種材料的缺陷不敏感。這種新方法是基于一個廣泛應用于固態電子物理學的概念——“拓撲保護”。這種方法可以幫助降低光子器件的成本，同時也會提高它們的工作速度。 一個聯合了賓夕法尼亞州立大學、匹茲堡大學和伊利諾伊大學研究人員的合作團隊在實驗中利用了一個波導晶格結構，成功地保護了中間禁帶的模態頻率，并把光子缺陷模式的體積最小化。在實驗中，光從波導陣列的一端進入，當它在波導中傳播時會被捕獲和限制，被捕獲的光線能不受波導中的缺陷影響，并且能夠承受晶格結構中的明顯缺陷。圖1 該圖為拓撲晶體絕緣體晶格幾何中的波導陣列的截面顯微鏡圖像。新的研究表明，這種配置結構允許研究人員以一種新的方式限制光線，最終能使光線對材料的缺陷變得不敏感，這一進展可能會促使光子器件的成本降低，同時提高它們的工作效率，如激光器和光纖。在此致謝提供圖片的賓夕法尼......閱讀全文
光線強弱影響人腦發育
據美國科學促進會（AAAS）網站報道，最新科學研究發現，生活在不同緯度的人腦袋大小有較大差異，而生活在地球極地附近的人腦袋最大。 長期以來，相比地球的赤道地區，地球極地的白天越來越短、越來越暗，因此，生活在地球最北部和最南部地區的人看上去進化了許多貓頭鷹的特質。研究
Y2T45－電磁波之—光波導－電磁波導－FDTD算法（二）
電的三個方向，磁的三個方向，都有了。有限，有限
Y2T45－電磁波之—光波導－電磁波導－FDTD算法（一）
前情是，光是電磁波，電也是電磁波，那很多東西，國華就把他們放一起分析。麥克斯韋方程組：又來了。波導，動起來，就是TE 轉TM，TM轉TE，電磁一扭一扭的走起來。小時候每次用左手右手的記公式，腦子想著麥大爺走路左右手一擺一擺滴，就像電和磁一扭一扭的走。請出來第三第四方程
Y2T45－電磁波之—光波導－電磁波導－FDTD算法（三）
在每個小格上分析簡單：物理光學倆基礎，一麥克斯韋方程組 弄傻一批人，二傅里葉變換又弄傻一批人。咱今天這法子，可是沒有傅里葉啊，簡單多啦。而且把麥克斯韋方程組都切割小塊，更簡單啦。直觀：每個小塊都能看出波的動向，在時間上跟演電影一樣，就叫直觀。傅里葉那頻域的東東，只能意會不能言傳的，就不叫直觀。并行：
團隊在計算和數據驅動的拓撲聲子材料研究中獲進展
聲子是凝聚態物質中最常見的粒子之一，是晶格振動的能量量子化的體現，集體激發的準粒子，與材料的熱學、光學、電學和力學等基本物性密切相關。2017年前，從拓撲絕緣體，拓撲半金屬到拓撲超導，拓撲電子材料的研究引領了前沿，關于固體材料的拓撲聲子尚未研究。與其他體系的拓撲物性一樣，因拓撲性的保護聲子會在材
低雜波保護限制器熱斑刻蝕機理研究取得進展
近日，中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所研究員徐國盛帶領的研究團隊，通過研究 EAST 低雜波保護限制器熱斑刻蝕機理，揭示 EAST 低雜波石墨保護限制器熱斑引起雜質爆發的物理機制是以化學濺射為主，因此當溫度上升到碳的化學濺射增強的溫度，就會出現碳雜質爆發現象，嚴重制約低雜波系統的高
加快光保護機制反而限制了擬南芥的生物量積累
德國慕尼黑大學的科研人員，通過Imaging-PAM葉綠素熒光成像系統，闡釋了植物光保護機制與生物量積累之間深刻而復雜的關系。研究表明，加快光保護機制反而限制了擬南芥在波動光下的生物量積累，未能重現該策略之前在煙草上的成功。文章認為，改變光保護對植物生產性能（包括產量）的影響需要在其他（模式）物種中
潘建偉等首次在超冷原子體系中觀測到任意子激發
記者從中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉教授及其同事苑震生、陳宇翱等人近期在國際上首次通過量子調控的方法，在超冷原子體系中發現了拓撲量子物態中的準粒子——任意子，并證實了任意子的分數統計特性，向著實現拓撲量子計算邁出了重要一步。國際權威學術期刊《自然·物理學》日前發表了該成果。 組成物質世界
CO?波導激光器的特點
放電管內徑小普通縱向CO?激光器的放電管直徑一般都在5毫米以上，而CO?波導激光器的放電管直徑要小得多，一般在1～2毫米之間。工作氣壓較高普通縱向放電CO?激光器的放電管內徑在1厘米以上時，工作氣壓在20托左右，而對于放電管為1.5毫米左右的CO?波導激光器的工作氣壓應在300托左右。譜線加寬、頻率
波導激光器的基本結構
波導CO?激光器的結構如圖1和圖2所示。它的基本結構與普通CO?激光器相同，也是由放電管、賠氣室、回氣管、水冷系統、諧振腔、電極等組成。與普通激光器相比，它的主要不同點是放電管采用波導，故稱波導激光器。所謂波導，在微波技術中是指用來引導電磁波的器件。激光器所用的波導是波導管，也就是內表面很光且孔徑很
CO?波導激光器的特點
放電管內徑小普通縱向CO?激光器的放電管直徑一般都在5毫米以上，而CO?波導激光器的放電管直徑要小得多，一般在1～2毫米之間。工作氣壓較高普通縱向放電CO?激光器的放電管內徑在1厘米以上時，工作氣壓在20托左右，而對于放電管為1.5毫米左右的CO?波導激光器的工作氣壓應在300托左右。譜線加寬、頻率
聚焦噪聲免疫，拓撲世界有了“新交規”
，并基于可選擇的準連續鐵電開關，首次提出了噪聲免疫的類腦計算方案。日前，相關研究成果發表于《自然—納米技術》。電子在傳統半導體材料中與拓撲量子材料中的傳輸方式，就如同行駛在雜亂的街道（左）和高速公路上（右）的車輛。課題組供圖半導體芯片中最基本運算單元的工作機制依賴于電子的傳輸。傳統材料中的電子傳輸會
Science：DNA摻雜的“超晶格”
西北大學Vinayak P. Dravid、Chad A. Mirkin和Koray Aydin（共同通訊作者）等人開發了一種新技術，用于制造具有納米結構的超材料，這種納米結構可以被賦予獨特的光學特性。通過使用附著在DNA鏈上的可以根據要求縮小或拉伸的金納米粒子，該研究團隊能夠改變材料的顏色，通
中英科學家發明新型集成光漩渦器件
記者從中山大學獲悉，由該校千人計劃引進人才余思遠教授領銜，中、英四所大學研究人員組成科研團隊，成功地在硅基光波導芯片上首次集成了“漩渦光束”發射器件陣列。研究成果作為封面報道發表于10月19日出版的美國《科學》雜志及其期刊網站主頁。業內專家認為，該成果開辟了集成光子學領域的一個新前沿。 據
物理所預言立方對稱性破缺下的新型拓撲絕緣體材料
拓撲絕緣體已成為材料研究領域中的“明星”，吸引著眾多科學家的目光，理論和實驗兩方面的研究工作進展都極為迅速。拓撲絕緣體是一種新奇的量子物態，具有絕緣體和導體雙重特性，通過引入超導序和鐵磁序，拓撲絕緣體可能在量子計算機和自旋電子學等領域有著潛在的廣泛應用。然而，要實現這些應用，首先
拓撲超構光柵的非對稱輻射研究取得重要進展
近日，中山大學光電材料與技術國家重點實驗室、中山大學物理學院教授董建文團隊發現了雙層超構光柵具有贗偏振拓撲屬性，闡明了連續域束縛態和單向導模共振等拓撲光學模式是兩類特殊的贗偏振圖像。同時，拓撲保護下的非對稱輻射可以被用于相位差連續可調的相干完美吸收。相關成果發表于《物理評論快報》。“對非對稱輻射行為
間歇性蛋白限制能夠干預糖尿病并保護胰島β細胞
2021年12月31日，中國科學院上海營養與健康研究所陳雁研究組在Science Bulletin上，在線發表了題為Intermittent protein restriction protects islet beta cells and improves glucose homeostasi
研究發現鐵電斯格明子的臨界厚度不遵循經典Kittel定律
近期，中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心馬秀良研究團隊澄清了斯格明子的臨界尺寸問題。這一結果是繼發現通量全閉合、麥紉、電偶極子波之后，該團隊在有關鐵電材料拓撲疇組態方面的又一項重要突破，為與鐵磁材料類比的結構特性增添了新的實質性內容，并為探索以鐵電薄膜為基礎的電子器件提供了新的參考和借
光線示波器的相關原理介紹
光線示波器。它應用電磁作用的原理，把反光鏡安裝在振子上，用信號控制電流大小，使反光鏡偏轉，并用感光紙（膠片）記錄各種信號的波形及參數。它的特點是頻率范圍較寬（可達5000 Hz）、靈敏度高、記錄幅度寬和通道數多等。在20世紀50，60甚至70年代都廣泛地用于振動測量的記錄。但由于振子是一個機械系
南開大學團隊研制出可彎曲的拓撲激光器
1月7日，記者從南開大學獲悉，該校物理科學學院張心正、陳志剛、許京軍教授團隊聯合斯洛文尼亞斯特藩研究所研究團隊，研制出一種基于軟物質材料的柔性拓撲垂直腔面發射激光器（VCSEL）。相關成果發表于《光：科學與應用》上。隨著光信息技術發展，光子芯片對光學器件“小、輕、集成”的要求越來越高，片上激光器也因
西湖大學技術團隊發布極致輕薄AR眼鏡，雙目重量僅5.4克
全彩AR眼鏡目前重量還比較重，不便于佩戴，經西湖大學技術孵化，AR眼鏡輕便化、多功能的“中國方案”成為現實。AR是Augmented Reality（增強現實）的簡稱，AR眼鏡可以讓佩戴者在現實世界的基礎上疊加虛擬景象，并通過傳感和計算實現虛實融合與虛實互動。西湖大學團隊研發的碳化硅AR眼鏡
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全彩AR眼鏡目前重量還比較重，不便于佩戴，經西湖大學技術孵化，AR眼鏡輕便化、多功能的“中國方案”成為現實。AR是Augmented Reality（增強現實）的簡稱，AR眼鏡可以讓佩戴者在現實世界的基礎上疊加虛擬景象，并通過傳感和計算實現虛實融合與虛實互動。西湖大學團隊研發的碳化硅AR眼鏡。西湖大
美國馬里蘭大學研究新型拓撲結構優化光子傳輸
用于量子模擬和量子傳感的量子光學器件，都必須依賴于單光子的可靠傳輸。每一個光子的傳輸都很重要，所以盡量減少甚至避免光子發生偏轉是至關重要的。美國馬里蘭大學聯合量子研究所（JQI）的研究人員最近展示了一種光子芯片，它能夠產生并控制單光子，確保光子即使在任意彎曲的傳輸通路中也不會產生丟失。圖片來源：
《自然》拓撲保護下散射魯棒的超高品質因子導模共振態
在微小尺度實現光束縛（light trapping），是構造光緩存、光邏輯和光量子計算的基礎。光場束縛一般由禁止光泄露的邊界環繞而成，即光學微腔。然而，馮?諾伊曼和尤金?維格納指出，即使允許光場逃逸，仍可在特定條件下實現光束縛，即所謂連續區束縛態（bound state in the conti
金屬所發現鐵電斯格明子的臨界厚度不遵循經典Kittel定律
近期，中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心馬秀良研究團隊澄清了斯格明子的臨界尺寸問題。這一結果是繼發現通量全閉合、麥紉、電偶極子波之后，該團隊在有關鐵電材料拓撲疇組態方面的又一項重要突破，為與鐵磁材料類比的結構特性增添了新的實質性內容，并為探索以鐵電薄膜為基礎的電子器件提供了新的參考和借鑒。
半導體所在砷化鎵/鍺中拓撲相研究方面獲重要發現
中國科學院半導體研究所常凱研究組提出利用表面極化電荷在傳統常見半導體材料GaAs/Ge中實現拓撲絕緣體相。通過第一性原理計算和多帶k.p理論成功地證明了GaAs/Ge極化電荷誘導的拓撲絕緣體相，這為拓撲絕緣體的器件應用又向前推進了一步。 拓撲絕緣體是目前凝聚態物理的前沿熱點問題之一。它具有
波導激光器的功能應用介紹
固體、液體、氣體、半導體等工作物質都可以做成波導激光器，其中較為成熟的是CO?波導激光器。CO?激光器的波導管是內徑很細（約1nm）、內表面很光滑的空心導管，可以是圓形或方形，通常用氧化鈹（BeO）陶瓷做成。波導管只允許低階模通過，對高階模的損耗很大，故輸出激光的光束質量很好。CO?波導激光器的工作
光波導是什么？有哪些傳輸特性
光波導（optical waveguide）是引導光波在其中傳播的介質裝置，又稱介質光波導。光波導有兩大類：一類是集成光波導，包括平面（薄膜）介質光波導和條形介質光波導，它們通常都是光電集成器件（或系統）中的一部分，所以叫作集成光波導；另一類是圓柱形光波導，通常稱為光纖 （見光學纖維）。 傳輸
結構色散和波導色散有什么不同？
波導色散：對于光纖的某一傳輸模式，在不同的光頻下的群速度不同引起的脈沖展寬。它與光纖結構的波導效應有關，因此也被稱為結構色散。
毫米波太赫茲波導法蘭定義
Waveguide & Flange DesignationsThis reference is about rectangular electromagnetic waveguides at millimeter wave / THz frequencies. The table belo