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研究背景輕量化、低成本、高靈敏度的直接X射線探測器對于下一代便攜成像、可穿戴監測及低劑量醫學診斷至關重要。傳統高性能探測器通常采用厚單晶活性層來提升靈敏度，但這導致器件體積增大、暗電流升高，并與柔性、便攜電子系統的集成復雜化。盡管鈣鈦礦單晶因其優異的吸收性能和長載流子壽命受到關注，但離子遷移、暗電流漂移及環境不穩定性等問題仍制約其實際應用。有機半導體具有機械柔性、低溫溶液可加工性、生物相容性及組織等效原子序數等優勢，但歷上基于有機材料的X射線探測器遷移率低（圖1.設計原理與范...

一片微小的芯片上，竟能實現堪比光纖的超低損耗——這項突破正將光子計算、量子傳感等前沿技術推向全新高度。近年來，光子集成電路在通信波段已取得顯著進展，然而在波長更短的可見光與近紅外波段，材料吸收與散射損耗卻急劇上升，嚴重制約了其在光鐘、量子計算、生物成像等關鍵領域的應用。2026年1月7日，《自然》雜志刊發一項重要研究，來自加州理工學院等機構的研究團隊成功開發出一種基于鍺硅酸鹽的超低損耗光子集成平臺，次在紫光至通信波段實現片上光纖級光學損耗，為可見光集成光子學打開了全新可能。0...

研究背景量子級聯激光器（QCL）是一種基于單極性載流子躍遷的紅外半導體激光器，其發光機制源于電子在量子級聯結構子帶間的躍遷。這種激光器憑借其獨特的發光波長覆蓋中遠紅外波段的特性，在痕量氣體檢測、自由空間光通信、紅外對抗等領域展現出巨大的應用潛力。長期以來，分子束外延（MBE）技術憑借其在生長參數控制精度和界面陡峭度方面的優勢，成為QCL生長的技術。2020年，國外研究團隊基于MBE技術制備的QCL單管器件達到了室溫連續輸出功率5.6W的業界高水平。然而，MBE技術受限于高昂的...

光頻梳由一系列相位相干、頻率間隔均勻的譜線構成，在時間域中對應周期性的強度脈動，已廣泛應用于精密計量、光通信和光學傳感等領域。根據相位演化特性，光頻梳可分為幅度調制（AM）梳和頻率調制（FM）梳，前者具有固定的相鄰梳線相位差，后者則表現為周期性的頻率調制。相較于Kerr梳、電光梳和二階非線性梳等集成方案，半導體被動鎖模激光器因結構緊湊、可電泵浦等優勢，成為實現片上光頻梳的重要方案。研究內容相較于傳統量子阱激光器，量子點激光器在抗反饋性能和相位穩定性方面具有顯著優勢，其諧振反饋...

無線通信需求的迅速增長，亟需寬帶、高能效的光子亞太赫茲輻射源，以實現超高速數據傳輸。然而，作為太赫茲光混頻的關鍵器件，光電二極管photodiodes，PD在帶寬與量子效率之間存在固有權衡，成為實現高速度與高光電轉換效率并存的主要障礙。近日，上海科技大學陳佰樂團隊聯合復旦大學余建軍團隊在NaturePhotonics上發文，通過研制一種基于磷化銦InP波導集成改進型單載流子傳輸光電二極管MUTC-PD，成功突破這一限制，器件帶寬超過200GHz，帶寬–效率積BEP超過130G...

一、背景介紹超快光纖激光在先進制造、生物醫療、高次諧波產生等工業和前沿科學領域具有廣泛的應用。啁啾脈沖放大（CPA）技術是獲得高功率/高能量超快激光的重要手段。隨著包層泵浦技術及大模場面積（LMA）光纖的發展，光纖CPA技術進展迅速，目前已經實現了平均功率千瓦級以及單脈沖能量mJ級的超快激光輸出。盡管CPA技術極大地推動了超快光纖激光的發展，但其性能進一步提升仍面臨多重技術瓶頸，脈沖放大過程中的非線性相移累積、模式不穩定效應、系統的色散失配及增益窄化效應等因素對脈沖激光性能優...

本封面的核心元素是兩段空芯光纖，分別代表了兩種工作原理的HCFGL。空芯結構提供了光與氣體介質相互作用的理想環境，周圍的CO?、HBr等分子是光纖內的增益氣體，基于粒子數反轉原理可實現3.1~4.8μm中紅外波段的激光輸出；文字“Visibletomid-IR”則體現基于受激拉曼散原理實現寬波段輸出的能力。封面所展示的技術結合了光纖激光器和氣體激光器的優點。1.背景介紹光纖激光器憑借光束質量好、效率高、結構緊湊等諸多優勢已廣泛應用于多個領域，基于Yb3+、Er3+、Tm3+三...

背景介紹：從CPA技術到國家重大科技基礎設施根據脈沖的長短，拍瓦級激光可分為飛秒（一千萬億分之一秒）和皮秒（一萬億分之一秒）兩種類型。前者如“天下武功，唯快不破”，追求瞬時作用的；后者則似“重劍無鋒，大巧不工”，更注重短時能量的厚重釋放。它們都是科學家推動激光核聚變研究、探索物質狀態、研發新型粒子源的關鍵工具。啁啾脈沖放大技術是高功率超短脈沖激光發展中的標志性突破，它有效緩解了提升峰值功率與避免光學元件損傷之間的矛盾。該技術由Mourou和Strickland在1985年提出...