光脑的问世

光脑是新世纪之初的必然产物,正如电脑是以电子作为主要的信息载体一样,光脑是以光子作为主要信息载体的,光脑(opticalcomputing)的全称是光子计算机。目前在硬件和软件的两个方面的研究非常活跃。它可以完成高难度的并联运算,其工作原理基本上     

话说光脑

提起电脑人们已经很熟悉了,然而随着科技发展,一种新的凌驾于电子技术之上的极为尖端的技术运应而生,这就是光脑。目前世界上第一台光脑,已由欧共体的英国、比利时、德国、意大利和法国的70多名科学家和工程师研制成功。这是一台全光数字计算机,而且其运算速度比电脑快1000倍。在研究光脑方面,美国于80年代初,就成立了联合研究组织,且居于领先地位。他们的目标是研究材料的光学特性和结构,以提供发展光电连接     

光脑的问世

光脑是新世纪之初的必然产物,正如电脑是以电子作为主要的信息载体一样,光脑是以光子作为主要信息载体的,光脑(optical computing)的全称是光子计算机。目前在硬件和软件的两个方面的研究非常活跃。它可以完成高难度的并联运算,其工作原理基本上和电脑一样,不同的是用光子代替了电子,用光互连代替了电子导线互连,用光运算代替了电运算。     

激光三十年

1960年5月,在科学技术发展的历史上发生了一件了不起的大事——发明了激光器!这是一种具有极高亮度和光子简并度的光源,它的亮度比太阳光还要高百亿倍!激光与物质相互作用,产生了一系列往日观察不到的新现象,比如光学饱和吸收、双光子吸收,光倍频,光混频、自感应透明、受激散射、光学双稳态等等。激光的出现,大大扩大了光学技术在工业,农业,医学等领域中的应用范围,改进了生产工     

牛顿对于光学建树的朴实记录

牛顿(1643—1727)凭其宏论巨著《自然哲学的数学原理》(以下简称《原理》)，铸就了近代科学革命的里程碑．被人们推崇为经典力学的缔造者。牛顿的另一部杰作《光学——关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文》(以下简称《光学》)，则记录了这位伟人对于光学的卓越建树。     

眼见未必为实的光学隐身技术

人们常说"眼见为实",但有时候事实并不是我们所看到的那样。利用物质材料来控制光的传播,使光能按照人们的意愿行走,是当今光学研究领域的热点,其中一种应用就是"光学隐身"。现在让我们看看光学隐身技术究竟有哪些呢?学习自然界的保护色自然界中有很多动物,身体的颜色与周围环境很相似,这叫做保护色。这种保护色能帮助它们隐藏行踪,躲避天敌,使     

光学双稳性和双稳态光学器件

光学双稳性的发现导致了双稳态光学器件的诞生。该器件具有光逻辑功能,在未来的光数字计算机中,有可能成为一种基础逻辑元件。《光学双稳性和双稳态光学器件》一文对咨询技术作了介绍。     

新型聚苯胺团簇的飞秒非线性吸收

发展新型的光子开关在光计算和光通讯领域里具有重要的意义.团簇——作为空间尺度,是零点几到几十纳米的原子或分子的微观和亚微观聚集体显示出与通常固体材料不同的电子和光学性质.目前,无机纳米材料大的三阶非线性光学效应已引起了国内外的重视,深入的研究可望将团簇开发成一类具有特殊性能的非线性光学材料.本文报道一种嵌埋于有机玻璃(PMMA)中的聚苯胺(PAn)团簇的飞秒非线性光学特性.采用飞秒瞬态吸收激光光谱技术分别测量了近共振和非共振条件下的PAn团簇的光激发和弛豫过程,测量结果显示出PAn团簇的量子尺寸效应导致了其具有比纯聚苯胺固体薄膜更快的光学响应过程.     

亚瑟·阿斯金(1922—2020)

亚瑟·阿斯金(Arthur Ashkin)被誉为光学捕获之父,他可以用聚焦激光束操控原子和细胞等各种大小不等的粒子.2018年,时年96岁的阿斯金凭借"光学镊子及其在生物系统中的应用"成为当年诺贝尔物理学奖的获奖者之一.在光的作用力领域,他的发现具有开创性.2020年9月21日,阿斯金溘然长逝,享年98岁.     

介电晶体光波导的制备及其应用

介电光学晶体种类繁多,具有丰富的功能属性,在科学研究、生产生活的各个领域有着广泛的应用.光波导是基本的光学微结构之一.基于介电光学晶体的光波导结构是组成集成光子学器件的重要元件.利用飞秒激光直写或者载能离子束辐照技术,可以有效调控晶体材料局部区域的折射率分布,形成低损耗的光波导结构.本文将介绍介电晶体光波导(包括单晶薄膜)的制备方法及相关的波导性能,综述介电晶体光波导在激光产生、非线性光学频率转换、信号调制以及量子信息中的应用,并对这一领域的未来研究进行展望.     

含偶氮苯侧基聚酯膜的光学相位共轭特性

光学相位共轭(OPC)是一种采用非线性光学效应使光波场对时间进行精确反演的技术,可应用于实时适应光学、实时全息、光计算、光刻和非线性光谱学等领域。在三阶非线性光学过程中一般用简并四波混频(DFWM)来产生,这要求介质具有较大的三阶非线性光学系数。一些有机染料分子因饱和吸收和较长寿命的光诱致中间过渡态,在固溶体或溶液中往往能表现出很高的三阶非线性系数,可满足低功率激光在DFWM中产生OPC的要求。例如偶氮苯染料和液晶染料等。因此,近年来以染料掺杂的聚合物薄膜的OPC特性的研究已引起关注。     

那一束科学之光

<正>与"发展一个反对暴力和暴力极端主义的世界"以及"采取措施消除国际恐怖主义"等宏大主题相比,第68届联合国大会221号决议(A/RES/68/221)宣布2015年为"光和光基技术国际年"(简称"国际光年"),似乎显得有些微不足道。但是,这不仅是科学界的一桩盛事,联合国还特别强调了光和光基技术对于世界发展以及提高社会福祉的重要性。自从伊斯兰学者伊本·海赛姆于1015年发表《光学之书》,光与科学的缠绕交织已经长达一千多年,而光和人类生活的水乳交融则更为长久。这体现在联合国国     

超高品质因子片上微腔光子学研究进展

光学微腔能够同时在空间和时间维度上约束光场,从而增强光与物质相互作用,被广泛用于基础光物理和光子学应用研究.其中,回音壁光学微腔具有超高的品质因子和很小的模式体积,是当前微腔研究的学术前沿.随着光学材料微纳加工和半导体芯片制备工艺的发展,超高品质因子回音壁光学微腔研究的重要趋势之一是片上集成化.例如,超高品质因子片上光学微腔已经在光子学芯片、集成光计算、片上光互联、光学精密测量等众多领域发挥着重要作用.本文重点介绍了片上回音壁光学微腔在微型激光器、非线性光学、集成光子学回路和高灵敏光学传感等研究中的基本原理、发展历程和最新进展;进一步展望了超高品质因子片上微腔光子学未来研究的发展方向.     

实用性创新引领科技新时代——2009年诺贝尔物理学奖

2009年10月6日瑞典皇家科学院宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟，因为他“在光学通信领域中光的传输的开创性成就”。另外两位获奖者美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯则是因为“发明了成像半导体电路——电荷耦合器件图像传感器CCD”。     

美国科学家发明液体纤芯波导管

美国研究人员首次成功制出以液体为纤芯的光波导管，使光可以定向无损地穿过芯片上的液体。这一光学传感技术有着广泛的应用前景，可以用于制造检测单个分子的化学和生物学传感器。     

走近诺贝尔奖(十六) 驾驭激光

正激光是人类的一项重大发明。科学家利用激光做镊子,捕捉那些如单细胞、细菌等肉眼甚至光学显微镜也看不见的同时还快速运动的小东西。三位科学家因为发明"光镊"而获得2018年诺贝尔物理学奖。近100年来,激光是继核能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为"最快的刀""最准的尺""最亮的光"。激光自发明以来,科学家就在不断提升其性能、开发其新功能,取得了一个又一个令人瞩目     

中性原子束激光光学

普通光学中,人们利用辐射与物质的相互作用来控制光束,也可借助荷电和中性粒子束与光的相互作用对这些粒子加以研究和控制.本文中叙述原子束激光光学的新进展——实验学家如何用激光辐射压力控制中性原子.激光器的发明,为我们提供谱线亮度、单色性和定向性都很高的光源.原是几乎不可察觉的光压现象,现在成了控制原子运动的灵便手段.众多的实验表明,物理学家现在已可支配一种新的有效工具,足以激     

掺铜钾钠铌酸锶钡单晶生长及其光折变性能

近几年来,随着光折变效应的应用研究的日益广泛,光折变材料也受到越来越多的重视。人们把许多精力集中在光折变材料的改性方面,试图获得光折变动态范围大和响应速度快的单晶或陶瓷材料,以适用于全息存贮、耦合光放大和光学位相共轭等光学信息处理技术。例如在LiNbO_3和KNbO_3晶体中掺进铁离子和在Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6晶体中掺入铈离子,由于这     

Ⅱ—Ⅵ族宽禁带半导体应变层超晶格的折射率测量

ZnS、ZnSe、ZnTe等宽禁带半导体材料构成的超晶格和量子阱结构可望在可见光光电子器件领域发挥重要作用,特别是它们可制成600—700nm光电子器件,在高密度光学信息系统中的应用,前景非常诱人。因此人们正加紧努力研制基于这种材料的光波导、激光器及光学     

用FHF作空间滤波的波长变化相关检测

近年来由于新型空间光调制器特别是液晶电视的发展,以及全息光学元件的进步,使实时光学图象处理成为现实。于是以Vander Lugt匹配滤波器(MSF)为基础的二维图象相关检测的有关问题又受到重视。为使光学相关器可以机载和用于空间站,一个问题是激光光源要小型化;另一个问题是光学系统要轻小和调整简便。Shen等人研究了用一种波长的激光