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突破光学不变量的桎梏：ULTRA 显微镜系统与 ALCOR 飞秒激光器在跨尺度神经成像中的协同创新摘要在系统神经科学领域，实现活体状态下对大脑皮层进行超宽视场（Ultra-wide Field of View, FOV）与高分辨率并存的双光子成像，一直是光学工程与生物学交叉领域的重大挑战。传统的双光子显微镜受限于 Smith-Helmholtz 不变量，难以在保持高数值孔径（NA）的同时实现大视场成像，且深层组织成像常面临严重的像差与信号衰减问题。本文基于中国科学院苏州医工所、 Imperial College London 等团队近期发表于 Light: Science & Appl ...
保偏光纤偏振特性简介及其应用摘要：光是一种电磁波，描述电磁振荡传输的主要参量除频率、振幅、相位外，还有一个重要特性，即偏振态。偏振态即电场矢量取向，在电磁学中成为极化态，在光学中多称偏振态。信号光在光纤中传输的过程中，由于受到外界条件变化的影响，其偏振态可能沿光纤轴向发生变化，这对某些应用场合可能影响严重。例如，在相干光纤通信中，要求本振光与信号光的偏振态保持一致，否则接收灵敏度将大为下降；另一方面，偏振态因受到外界条件变化的调制而发生改变的这一特性，也可以被利用来构成光纤传感器，从而发挥独到的作用。一、光纤内部光的偏振态对多模光纤无须考虑偏振问题；但对单模光纤，偏振态在传输过程中发生改变则是 ...
SSMF和64Gb/s背靠背与1.3umVCSEL无DSP和实时NRZ传输50Gb/s超过15km-实验结果与讨论不同SSMF长度下的光电链路（不含FFE和RF放大器）的小信号频率响应如图2所示。在背靠背（B2B）情况下，由于1326nm的SSMF色散和VCSEL啁啾的结合，在15kmSSMF处观察到15.5GHz的3db带宽下降到12GHz。这表明，短距离的主要带宽限制是由于VCSEL调制带宽，而较长距离的主要带宽限制是由于色散和VCSEL啁啾的结合。图2VCSEL偏置为12mA时，SSMF上不同传输距离下光电链路s参数归一化为了评估链路性能，使用图1所示的系统进行实时误码率测量。首先，以不 ...
SSMF和64Gb/s背靠背与1.3umVCSEL无DSP和实时NRZ传输50Gb/s超过15km-实验装置作为云计算、搜索引擎和社交媒体等日益流行的互联网应用的基础，数据中心需要处理快速增长的信息量。这给数据中心内部和数据中心之间的链路带来了巨大的压力，促使业界和学术界开发400G及以上光链路的解决方案，以及当今经济高效的多模VCSELs的后续技术。这些应用的光纤长度范围从100米到2公里（数据中心内链路），至少10公里（数据中心间链路）。虽然许多提出的解决方案依赖于III-V或硅光子学材料系统中实现的外部调制，但基于直接调制VCSELs的链路具有提供低功耗、低成本和低复杂性解决方案的潜力。 ...
使用20GHzVCSEL在1525nm波长上实现84Gb/sPAM-4在1.6kmSSMF-实验设置VCSEL的结构部署的单模短腔VCSEL基于Vertilas独特的InP埋地隧道结（BTJ）设计，具有非常短的光学腔。短腔的概念是通过在VCSEL的上镜和下镜上部署介电材料来实现的。介质材料的高折射率使得仅使用3.5对反射镜即可实现非常高反射率的分布式布拉格反射器（DBR），与需要30-40对反射镜的半导体DBR相比，DBR要薄得多。这使有效腔长度减少了50%以上，并大大降低了光子寿命，这一效应直接增加了器件的带宽InPBTJVCSEL概念包括一个特定的处理步骤，其中大部分半导体材料被蚀刻掉，为 ...
垂直磁化MgO/Pt/Co异质结构中自旋反射诱导的无场磁化开关在这项研究中，我们证明了MgO/Pt/Co异质结构中的无场SOT开关，通过与介电MgO层接口来调制Pt内的自旋反射和自旋密度。通过异常霍尔电压环位移测量，我们确定在没有外部磁场的情况下，SOT作为有效的面外磁场对磁化强度起作用。通过替换MgO层并将其与高导电性Ti或Pt进行比较，我们证实MgO确实负责无场SOT开关。此外，MgO的厚度依赖性表明，在5和8 nm之间的非常佳的开关比高达80%。这项工作提供了利用介电/HM界面处的自旋反射来实现无场SOT磁化开关的技术，对于开发大规模集成的SOT- mram和自旋逻辑器件具有重要意义。此 ...
高能效量子级联激光器量子级联激光器（qcl）是基于半导体量子阱的子带间跃迁。当电子从前面的注入区进入活跃区，在上下激光能级之间经历辐射跃迁，并随后被提取到下一个下游注入区时，产生光子。电子从注入区进入下一个活跃区是通过注入地能级和上激光能级之间的共振隧穿发生的。隧穿速率，以及许多其他性能相关参数，可以通过量子设计来设计，例如，通过耦合强度的设计，耦合强度被定义为注入器地面能级和上激光能级在完全共振时能量分裂的一半。理论分析表明，快速隧穿速率是实现高激光壁塞效率（WPE）的关键因素。一方面，隧穿速率越快，所能支持的Max工作电流密度就越高，因此电流效率（即激光器工作在高于阈值多远的地方）也就越高 ...
量子级联激光器：长波红外（λ>6 μm）的设计qcl今天能够在λ = 3-24 μm范围内发光，并且z近已经引入到太赫兹域，可能导致光电集成的新水平由于有可能利用为电信/数据通信组件市场开发的已经成熟的InP和GaAs技术，qcl已经显示出令人印象深刻的快速技术发展。自1994年成立以来，2QC激光器仅在几年后就实现了室温（RT）脉冲操作，并在2008年实现了连续（CW） RT操作。由于不断推动这项技术的工业化，由Cho首创的分子束外延（MBE）进行的初始材料开发工作近年来已扩展到更标准的工业平台，用于材料生长，金属有机化学气相沉积（MOCVD）mocvd生长的QC激光器已经迅速达到了与 ...
量子级联激光器-长波红外（λ>6 μm）的材料与制造封装MOCVD特别适合生长非常厚的层，通常包括在QCL结构中，需要很长的生长时间。为了得到非常尖锐的多量子阱界面，对衬底温度、界面切换机制、生长速率、V/III比等生长参数进行了迭代生长条件优化。虽然还没有完全解释，界面粗糙度肯定在QCL性能的定义中起作用。模拟和实测x射线衍射曲线对比如图1所示。测量是在用于MWIR QCL设计的InGaAs/InAlAs多层材料上进行的，生长应变分别为~ 1%的拉伸/压缩应变平衡。总的来说，需要在完整的结构中实现少量的残余应变，并且x射线图中的卫星峰需要窄才能认为材料质量好。仿真曲线与实验曲线吻合较好 ...
量子级联激光器-长波红外（λ>6 μm）的制造性能展示到目前为止，在λ = 6-8 μm范围内，已经实现了长波长的高功率（pto bbb1w）工作。当波长达到λ = 9 μm （pto = 0.5 W）时，性能显著提高，而当波长超过9 μm时，性能迅速下降。本文总结了波长为λ = 6.1 μm （QCL-A）、λ = 7.3 μm （QCL-B）、λ = 7.8 μm （QCL-C）和λ = 8.9 μm （QCL-D）的激光器的实验结果。这些器件的激光器结构基本上是相似的，包括与InP衬底相匹配的多阱InGaAs/InAlAs有源区域晶格，以及所谓的结合-连续体或等效方式的四个或更多有 ...
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