超宽带起偏器

太赫兹波，指频率为0.1-10 THz的电磁波，位于微波和红外之间，属于电子学与光子学的过渡区间。由于具有光子能量低、穿透力强、特征光谱分辨能力好等属性，太赫兹技术在生物传感、无损检测以及高速无线通讯等领域具有重要的应用前景。然而，由于自然界中的天然材料在太赫兹频段没有电磁响应，导致太赫兹频段的功能材料和器件非常匮乏，这也是造成太赫兹技术尚未广泛应用的重要原因。THz超材料，一种新型的周期性人工电磁材料，其性质主要取决于所设计的结构，通过特定的结构设计，可获得与自然界已知材料截然不同的电磁性质，从而实现丰富的功能器件，如吸波器、调制器和偏振转换器等。目前常见的太赫兹超材料，主要由光刻工艺制备得到，存在制备工艺复杂、加工成本高的问题。此外，目前宽带吸波器常采用上下重叠式多层结构设计，其在太赫兹频段所需的多步光刻工艺更是进一步提高了加工难度及成本。因此，探索太赫兹器件的无光刻、低成本、简单高效的制备方法获得超宽带太赫兹吸波器，将有利于促进太赫兹技术的繁荣发展。 近日，西安交通大学张留洋教授课题组提出了一种偏振不敏感的超宽带太赫兹吸波器设计及其制备方法，该超宽带吸波器由叠堆于类宝塔基底表面的多层环形谐振器构成，通过相邻谐振器共振模式的重叠实现带宽的扩展，最终通过叠堆12层圆形和环形谐振器实现1.07-2.88 THz频段的近完美吸收。该研究结合微尺度3D打印技术（nanoArch S130，摩方精密）制备得到实验样件，实验测试结果验证了宽带吸收机理的准确性。该成果以“Three-Dimensional Printed Ultrabroadband Terahertz Metamaterial Absorbers”为题发表于国际期刊Physical Review Applied上，该研究工作由西安交通大学机械工程学院博士生沈忠磊与硕士生李胜男共同合作完成。图1 具有面外形态的太赫兹吸波器结构示意图图2 太赫兹超宽带吸收谱 通过结合微尺度3D打印技术，超宽带太赫兹吸波器可由简单的三步工艺制备得到。其中，周期性阵列的三维类宝塔结构采用面投影微立体光刻3D打印技术（nanoArch S130，摩方精密）加工得到。实验结果表明：得益于高精度的微尺度3D打印技术，测试所得的宽带吸收谱谐振频率和吸收幅值均与数值模拟结果较为吻合。图3 太赫兹超宽带吸波器实验验证（其中单元周期Px=Py=185μm，顶层圆形谐振器半径r12=10μm, 叠堆环形谐振器宽度w=6μm，叠堆层厚Dt=10μm） 此外，文章进一步证明了该制备方法之于常见太赫兹窄带吸波器制备的适用性。实验结果表明：两种太赫兹窄带吸波器的吸收谱测试结果与数值模拟结果和理论结果均较为吻合，表明基于微尺度3D打印技术的制备方法同样可实现对常见太赫兹窄带吸波器的高质量制备。图4 太赫兹窄带吸波器实验验证原文链接：https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.16.014066官网：https://www.bmftec.cn/links/10

太赫兹波，指频率为0.1-10 THz的电磁波，位于微波和红外之间，属于电子学与光子学的过渡区间。由于具有光子能量低、穿透力强、特征光谱分辨能力好等属性，太赫兹技术在生物传感、无损检测以及高速无线通讯等领域具有重要的应用前景。然而，由于自然界中的天然材料在太赫兹频段没有电磁响应，导致太赫兹频段的功能材料和器件非常匮乏，这也是造成太赫兹技术尚未广泛应用的重要原因。THz超材料，一种新型的周期性人工电磁材料，其性质主要取决于所设计的结构，通过特定的结构设计，可获得与自然界已知材料截然不同的电磁性质，从而实现丰富的功能器件，如吸波器、调制器和偏振转换器等。目前常见的太赫兹超材料，主要由光刻工艺制备得到，存在制备工艺复杂、加工成本高的问题。此外，目前宽带吸波器常采用上下重叠式多层结构设计，其在太赫兹频段所需的多步光刻工艺更是进一步提高了加工难度及成本。因此，探索太赫兹器件的无光刻、低成本、简单高效的制备方法获得超宽带太赫兹吸波器，将有利于促进太赫兹技术的繁荣发展。 近日，西安交通大学张留洋教授课题组提出了一种偏振不敏感的超宽带太赫兹吸波器设计及其制备方法，该超宽带吸波器由叠堆于类宝塔基底表面的多层环形谐振器构成，通过相邻谐振器共振模式的重叠实现带宽的扩展，最终通过叠堆12层圆形和环形谐振器实现1.07-2.88 THz频段的近完美吸收。该研究结合微尺度3D打印技术（nanoArch S130，摩方精密）制备得到实验样件，实验测试结果验证了宽带吸收机理的准确性。该成果以“Three-Dimensional Printed Ultrabroadband Terahertz Metamaterial Absorbers”为题发表于国际期刊Physical Review Applied上，该研究工作由西安交通大学机械工程学院博士生沈忠磊与硕士生李胜男共同合作完成。图1 具有面外形态的太赫兹吸波器结构示意图图2 太赫兹超宽带吸收谱 通过结合微尺度3D打印技术，超宽带太赫兹吸波器可由简单的三步工艺制备得到。其中，周期性阵列的三维类宝塔结构采用面投影微立体光刻3D打印技术（nanoArch S130，摩方精密）加工得到。实验结果表明：得益于高精度的微尺度3D打印技术，测试所得的宽带吸收谱谐振频率和吸收幅值均与数值模拟结果较为吻合。图3 太赫兹超宽带吸波器实验验证（其中单元周期Px=Py=185μm，顶层圆形谐振器半径r12=10μm, 叠堆环形谐振器宽度w=6μm，叠堆层厚▲t=10μm） 此外，文章进一步证明了该制备方法之于常见太赫兹窄带吸波器制备的适用性。实验结果表明：两种太赫兹窄带吸波器的吸收谱测试结果与数值模拟结果和理论结果均较为吻合，表明基于微尺度3D打印技术的制备方法同样可实现对常见太赫兹窄带吸波器的高质量制备。图4 太赫兹窄带吸波器实验验证原文链接：https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.16.014066

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所邵建达研究员、晋云霞研究员团队和张江实验室李朝阳研究员在超宽带脉冲压缩光栅领域取得突破性进展。研究团队针对单周期脉冲压缩需求，成功研制超400 nm宽带金光栅，其在750-1150 nm 的波长范围内衍射效率大于90%，比现役金光栅带宽提升近一倍，并且其研制口径可进一步推向米量级。相关成果以“400nm ultra-broadband gratings for near-single-cycle 100 Petawatt lasers”为题发表于《自然-通讯》。　　拍瓦激光器的脉冲宽度从目前10-20个周期压缩到单周期(3.3 fs)结合大能量的载入被认为是实现艾瓦激光的未来。研究团队长期深耕于宽带高阈值脉冲压缩光栅领域。在本项工作进展中，超宽带金光栅的仿真设计取得突破，引入方位角扩展了设计和应用自由度 实验上掌握了光栅槽形演化规律，发明了大底宽小尖角金光栅技术(专利号：CN114879293B)，成功研制1443 g/mm和1527 g/mm超400 nm宽带金光栅。如此宽带和高阈值(优于0.3J/cm2)的超宽带光栅将在宽角非共线光参量啁啾脉冲放大系统【WNOPCPA，Laser Photonics Rev 17, 2100705(2022). https://doi.org/10.1002/lpor.202100705】中发挥关键性作用，理论计算证明其足以支撑 4 fs 脉冲压缩，可将实现百拍瓦需要的光栅口径从米级缩减至半米级。　　啁啾脉冲放大(CPA)及其衍生技术推动激光峰值功率从太瓦推向10PW量级，脉冲压缩器已成为高功率超强超短激光装置的核心模块。受限于大口径、宽光谱、高阈值压缩光栅的单路负载能力，中、欧、美、俄、韩等国均已部署多路相干合成100 PW乃至艾瓦量级的激光设施建设。除此外，单周期(3.3fs)脉冲也是产生艾瓦级激光的重要策略之一。近些年来，WNOPCPA等技术能够在工程上支撑增益介质的带宽拓展至 400 nm，从而支撑 3-6 fs的傅里叶变换极限脉冲。支持单周期脉冲展宽和压缩的超宽带光栅是实现单周期艾瓦激光的一个核心技术难题。目前，团队正将超宽带光栅的口径推向米级，并将其应用于单周期艾瓦激光的原理样机。　　研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、科技部、上海市战略新兴产业项目的支持。

近年来，作为一种可调控波相位、极化方式、传播模式的超薄声学人工表面结构，声学超构表面(Acoustic metasurfaces)可以实现许多新奇的波控功能，在吸声降噪、医学超声、声波器件、探测、通信等领域展现了广阔的应用前景。然而，绝大多数声学超构表面都面临突出的窄带和功能色散问题，且主动调控的手段也存在功能色散、低可靠性、高系统复杂度和高制造成本等诸多挑战。更重要的是，可重构超构表面虽可保证离散频率下波动功能，但不太可能适用于含多个频率的宽带入射波包。因此，从工程应用的角度来看，声学超构表面亟需实现被动式超宽带、非频变特性，也需更多新的结构形式与调控机理。近期，北京理工大学方岱宁院士和董浩文副教授、香港理工大学成利院士、天津大学汪越胜教授、美国罗文大学沈宸助理教授、青岛大学赵胜东副教授密切合作，并联合德国锡根大学张传增院士、美国杜克大学Steven A. Cummer教授、中科院深圳先进技术研究院郑海荣教授和邱维宝研究员等国内外学者，在超构材料领域取得重要进展。该团队提出了定制化色散的逆向设计方法，利用面投影微立体光刻技术(nanoArch S140，摩方精密)实现了声学超构表面的高精度3D打印，成功构造了消色差声学超构表面，实现了高效、相对带宽为93.3%的声波定向传输、相对带宽为120%的能量聚焦、相对带宽为118.9%的超声粒子悬浮等超宽带声学波束工程，并揭示了超宽带消色差特性的力学机理，为超宽带、高效、多功能超构材料器件提供了新的设计范式，可为先进结构技术与完美波动调控的结合提供系统的理论与方法。该研究以“Achromatic metasurfaces by dispersion customization for ultra-broadband acoustic beam engineering”为题发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR, https://doi.org/10.1093/nsr/nwac030, 2022)。为获得超构表面的定制化色散特性，该研究提出了系统的超宽带消色差 “至下而上”逆向设计框架（图1）。为实现声波异常折射、聚焦和超声悬浮功能，超构表面需分别产生具备线性非色散、非线性非色散、非线性色散特性的三类波束，即：定向传输波束、聚焦束和局域空心束（图1b）。事实上，为实现特定的色散、严苛的相位分布与传输效率，所有超构表面单元必须同时满足特定的等效折射率、相对群延迟以及相对群延迟色散。因此，本研究建立了超构表面单元的“相位-效率-色散”的拓扑优化模型，利用遗传算法完成了超宽带、消色差、高效声学超构表面的逆向设计。图1：超宽带消色差超构表面的逆向设计方法 为证实逆向设计方法的正确性与有效性，本研究首先针对声波异常折射功能，设计出具有非对称局部腔体、弯曲空气通道的超构表面单元（图2a）。在低频宽带范围内(1600-4400 Hz)，优化单元具备恒定的等效折射率与高传输率（图2b, 2c）以及线性非色散特性。值得注意的是，这种拓扑特征与传统的Helmholtz共振腔和迷宫结构非常不同。这种区别意味着超宽带非色散特性无法由单一构型所决定，而需要多种拓扑特征的组合来实现。仿真和实验结果也进一步验证了具有恒定折射角的高效、异常透射功能（图2d，2e）。图2：逆向设计的声学超构表面与其超宽带高效异常波束折射 本研究进一步设计出更复杂的非对称超构表面单元（图3a），其具备超宽带恒定的等效折射率（图3b），且折射率增加的程度逐渐降低；大部分超构表面单元均可保持高于80%的传输效率（图3c）。有趣的是，#4、#5、#6和#7单元具有非常相似的拓扑特征，但#3、#2单元却呈现完全不同的特征，这意味着单一的拓扑构型无法实现超宽带非色散功能。结果表明，优化的超构表面可实现具有恒定焦距、高效、声波聚焦功能（图3d，3e），证实了其超宽带[1000 Hz, 4000 Hz]、消色差特性。图3：逆向设计的声学超构表面与其超宽带高效聚焦 为更进一步展示所发展优化模型与方法的优势，本研究还针对宽低频、高度复杂的色散特性，设计出一系列具有非色散、非线性色散特性的高效超构表面单元（图4a）。通过特定的单元集成方式，构建了含13×13个微米尺度单元(4.2 mm×4.2 mm×1.2 cm,S140，摩方精密，10 μm打印精度)、轻质、超薄的3D声波超表面(5.46 cm×5.46 cm×1.2 cm)。结果表明，超构表面可在[16.5 kHz, 66 kHz]内产生具有恒定悬浮位置的局域空心束（图4e），从而实现了单边、稳定、超宽带的超声悬浮现象（图4f），显著优于目前已知的超声悬浮技术。此外，超构表面的波动功能对热粘滞损耗也具有很强的鲁棒性。图4：逆向设计的声学超构表面与超宽带、单边、稳定的超声粒子悬浮 为揭示超宽带消色差特性的机理，本研究详细地考察了具有线性非色散、线性非色散、非线性色散特性的3个代表性超构表面单元，分析了其相位响应（图5a-5c）、等效阻抗矩阵（图5d-5f）和散射性质（图5g-5i）。结果显示，优化的非对称单元均存在明显的内部共振(internal resonance)，从而有效地补偿了由单个结构块体色散而产生的复杂相移。此外，3种单元也存在一定程度的双各向异性(bi-anisotropy)。更有趣的是，这种优化的超构表面单元还存在显著的多散射效应，可被视为一种新的超构表面设计自由度。 图5：超宽带消色差特性的协同作用机理 针对声波超宽带声束工程，本研究发展了融合相位、幅值、色散、功能的声学超构表面通用逆向设计框架，设计出一系列新型非对称超表面，实现了超宽带、消色差声波负折射、聚焦和超声悬浮三类功能，揭示了超宽带消色差特性的协同作用机理，即：集成的内部共振、双各向异性以及多散射效应。研究可为超宽带、被动式、多功能超构材料的构造提供系统性逆向设计方法，可为2D/3D弹性波/声波超构材料的大规模、集成设计提供重要的理论指导与结构基础。近年来，本团队已提出了多种弹性波/声波超构材料的逆向设计模型，揭示了宽带力学机理，实现了一系列高性能弹性波、声波、水声功能及器件，为超构材料宽低频响应的系统性创新设计提供了解决方案。作者：董浩文

近日，Science Advances发表了题为“Broadband and photovoltaic THz/IR response in the GaAs-based ratchet photodetector”的研究工作（Sci. Adv. 8, eabn2031 (2022)）。该论文提出了一种基于GaAs/AlxGa1-xAs异质结的量子棘轮结构。这种结构综合利用了电泵浦实现的热载流子注入效应、自由载流子吸收和从轻、重空穴带到自旋轨道分裂带的光跃迁等多种吸收机制，突破了界面势垒的限制，实现了从近红外到太赫兹波段（4-300太赫兹）的超宽谱光响应。A. 量子棘轮探测器结构. B. 探测器能带结构. C. 器件PL光谱. D.探测器微观机制示意图. 近年来，红外(IR)/太赫兹(THz)光电探测器已经引起了极大的关注。然而，设计高性能的宽带红外/太赫兹探测器一直是个巨大的挑战。在宽谱探测器领域，一直是热探测器占据主要地位，但热探测器难以实现高速探测。光子型探测器具有可调节的响应范围、良好的信噪比和非常快的响应速度。量子阱探测器（QWP）响应速度快，灵敏度高，光子响应范围灵活可调，是性能优异的光子型红外/太赫兹光电探测器。但窄带特性使其覆盖波段十分有限。内光发射探测器（IWIP）由于其正入射响应机制、宽谱响应以及可调的截止频率，一直被认为是极具竞争力的宽带红外/太赫兹光电探测器。但其激活能低，导致较大的暗电流，需要在极低的温度(液氦温区)下工作。量子点探测器可以在高温下实现太赫兹探测和正入射响应，但可靠性和可重复性仍然是一个巨大的挑战。光泵浦热空穴效应探测器（OPHED）基于热-冷空穴的能量转移机制进行探测，可以突破带隙光谱的限制，实现超宽谱的红外/太赫兹探测。其探测波长可调，同时能够抑制暗电流和噪声。然而，依赖于外部光学激励的热空穴注入是太赫兹探测的前置条件，这大大增加了OPHED的复杂性。A.暗电流随温度变化 B. 暗电流与常用太赫兹探测器对比 C. 零偏压下微观响应机制 D. 量子棘轮探测器光响应谱. 应用物理与计算数学研究所白鹏与上海交通大学张月蘅、沈文忠研究组提出了一种基于GaAs/AlxGa1-xAs量子棘轮新结构的超宽谱光子型探测器。该探测器能实现正入射响应，响应范围覆盖4-300THz，远超其他光子类型的探测器的覆盖范围。此外，该器件即使在零偏置电压下也能产生明显的光电流。其峰值响应率达7.3 A/W，比OPHED高出五个数量级。由于量子棘轮能带结构的不对称性，器件的响应在正负偏压下也表现出明显的差别。在温度低于 77K时，由于量子棘轮效应，探测器表现出明显的整流行为，器件暗电流比现有的光子型探测器低得多，噪声等效功率低至3.5 pW·Hz−1/2，探测率高达2.9 × 1010 Jones，展示出其在高温下工作的潜能。 该项研究中展示了一种新型超宽带太赫兹/红外光电探测器。在无任何光耦合结构设计的情况下，这种成像器件具备很宽的光谱探测范围（4-300THz），快响应速度，低噪声等效功率和高探测率，为发展高温高速的超宽谱光电探测器件奠定了基础。 该工作近日发表于Science Advances （Sci. Adv. 8, eabn2031 (2022)）上。共同第一作者北京应用物理与计算数学研究所助理研究员白鹏和张月蘅课题组博士研究生李晓虹，共同通讯作者为应用物理与计算数学研究所楚卫东研究员、上海交通大学张月蘅教授和清华大学赵自然教授。研究工作得到了国家自然科学基金、上海市科技自然科学基金、博士后基金和上海交通大学“人工结构及量子调控”教育部重点实验室开放课题的经费支持。上海交通大学张月蘅课题组承担并参与了器件设计、器件性能测试表征及论文写作方面的工作。

香港城市大学王锋教授团队通过调控过渡金属-稀土离子间能量传递过程，首次报道了一种具有高量子效率、超大半峰宽以及高热稳定性的新型双钙钛矿近红外荧光粉La2MgHfO6:Cr3+/Yb3+，其在快速无损结构检测方面表现出优越的性能。近红外荧光转换型发光二极管（NIR pc-LED）凭借其发光效率高、宽谱输出、结构紧凑、寿命长、电能消耗低等优势，在安全监测、食品安全、现代农业、夜视、医疗诊断等领域展现出了巨大的应用潜力。NIR pc-LED的器件性能直接由近红外荧光粉决定，因此开发与蓝色LED芯片匹配良好的高效近红外宽谱发光材料至关重要。然而，目前报道的近红外发光荧光粉仍然存在发光效率低、半峰宽窄、热稳定性差等不足，同时其发射光谱在950 nm以后存在明显缺失，一定程度上限制了其在市场中的商业化。针对上述问题，香港城市大学王锋课题组和河北大学索浩博士首次报道了一种新型双钙钛矿荧光粉La2MgHfO6:Cr3+/Yb3+，其展现出了热稳定性优异的高效近红外宽谱发射。相关结在线果发表在Laser & Photonics Reviews上。该研究团队采用传统高温固相设计合成了双钙钛矿荧光粉La2MgHfO6，它具有两个八面体格位(Mg和Hf)和一个十二面体格位(La)供Cr3+和Yb3+占据。基于Rietveld结构精修和第一性原理计算，研究人员证明Cr3+离子倾向于同时取代具有较低晶体场强度的[MgO6]和[HfO6]六面体，这种多格位发光有利于实现超宽谱近红外发射。通过调控Cr3+→Yb3+间能量传递过程大幅度提高了近红外发光的内/外量子效率、半峰宽以及热稳定性，分别达到69%/18.4%，333 nm以及81.6%@423K。研究人员进一步将该荧光粉与蓝光LED芯片结合制备成小型近红外发光二极管，展示了优异的光电转换特性。该器件可以作为近红外光源可以用于夜视照明和生物穿透成像，同时它在在快速无损结构检测方面也表现出优越的性能。该工作为设计宽带近红外发射荧光粉提供了一种新颖的切入点，在工业检测和医疗诊断等实际应用方面具有指导意义。

中科院强激光材料重点实验室在800nm中心波长宽带脉宽压缩光栅的研制上取得阶段性重要进展。课题组采用模拟退火和傅里叶模式结合的全局优化设计方法，设计出了800nm中心波长宽带全介质脉宽压缩光栅(Pulse Compression Gratings, PCG，图1)(详见：Optical Letters，35(2010)187)。 　　该课题组成员经过大量的优化和容差计算，结合优良的制膜技术，获得了阈值~1J/cm2(50fs，TE，57°入射)的全介质膜，相关光栅参数具有较大工艺容差。中科大同步辐射光学实验室和清华大学衍射光栅课题组对课题组提供的全介质膜进行了光栅参数的刻蚀验证，得到带宽优于110nm的PCG样品。课题组测试了样品0级反射率谱(图2)，采用-1级和0级反射率互补的计算方法，反演得到-1级衍射效率大于95%的带宽110nm以上(图3)，在国际同领域中首次得到了带宽百纳米以上全介质PCG样品。 　　全介质膜PCG相对现行使用的金膜光栅具有高衍射效率和高损伤阈值的优点，在800nm高能飞秒激光器中具有重要应用前景。本项研究得到国家高技术863计划和国家自然科学基金支持。

中科院强激光材料重点实验室在800nm中心波长宽带脉宽压缩光栅的研制上取得阶段性重要进展。课题组采用模拟退火和傅里叶模式结合的全局优化设计方法，设计出了800nm中心波长宽带全介质脉宽压缩光栅(Pulse Compression Gratings, PCG)(详见：Optical Letters，35(2010)187)。 　　该课题组成员经过大量的优化和容差计算，结合优良的制膜技术，获得了阈值~1J/cm2(50fs，TE，57°入射)的全介质膜，相关光栅参数具有较大工艺容差。中科大同步辐射光学实验室和清华大学衍射光栅课题组对课题组提供的全介质膜进行了光栅参数的刻蚀验证，得到带宽优于110nm的PCG样品。课题组测试了样品0级反射率谱，采用-1级和0级反射率互补的计算方法，反演得到-1级衍射效率大于95%的带宽110nm以上，在国际同领域中首次得到了带宽百纳米以上全介质PCG样品。 　　全介质膜PCG相对现行使用的金膜光栅具有高衍射效率和高损伤阈值的优点，在800nm高能飞秒激光器中具有重要应用前景。本项研究得到国家高技术863计划和国家自然科学基金支持。

近日，由中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)牵头承担的国家重大科学仪器设备开发专项“宽带大电流测量仪开发与应用”(2016YFF0102400)项目顺利通科技部高技术发展研究中心组织的项目综合绩效评价。光纤宽带大电流测量仪宽带标准电流传感器及测量分析系统 大电流计量技术在冶金、电力、高端制造、大科学装置前沿研究等领域应用广泛。由于生产连续运行，设备庞大，拆装不便，运行环境等特殊条件，现场大电流测量控制和监测设备一般无法到计量实验室校准，实验室的计量标准也很难下沉至现场，量值传递难以实现。 　　该项目研制的超大和高频电流校准装置，形成了产品化的标准工艺流程和质量体系，为产品的技术就绪度和可靠性提供了支撑保障。项目相关成果通过了第三方测试，测量准确度、线性度、带宽、噪声和环境适应性等技术指标实现了与国际先进产品的并跑或局部领跑，并且使我国大电流核心校准和测量能力(CMC)通过了国际同行评审，进入国际计量局等效互认数据库。 　　项目编制了一系列国家、行业和地方标准和计量技术规范，培养了一批高水平的研究和研发人员，帮助了承担工程化计量仪器仪表企业的发展壮大。 　　项目研究成果应用于EAST(全超导托卡马克装置)、ITER(国际热核聚变实验堆)大科学装置、电解铝、高压直流输电、电气设备性能检测、大型航空航天设备焊接制造、仪器仪表计量检测等领域，解决了行业用户关注的产品价格高、核心部件依赖进口，工业用不起或用不了的痛点和难点问题，以及长期未能解决的宽带大电流在线校准难题，取得了显著的经济和社会效益。 　　据悉，该项目自2016年立项，历时5年，由中国计量院联合国内10家单位共同攻关。项目基于Faraday磁光、电磁效应，突破了椭圆双折射传感光纤、小型化直波导相位调制器关键工艺，攻克了宽带高线性光纤电流传感，容性误差补偿、组合电磁屏蔽、分布阻抗消振、高频分流器校准方法、宽频矢量电量正交积分算法等关键技术，成功研制了最大电流450 kA，带宽高于100 kHz的柔性光纤宽带大电流测量仪和最大电流2000 A，最高频率1 MHz的宽带电磁式电流传感器及自动测量分析系统，实现了工程化。

项目编号：BIECC-22ZB1133/清设招第20221251号项目名称：清华大学超宽调谐飞秒激光器（高速双光子共聚焦显微镜）购置项目预算金额：160.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：160.0000000 万元（人民币）采购需求：该设备用于为生物样本研究的多光子显微镜系统提供激光光源，针对多光子显微成像， 提供（680 nm - 1300 nm）宽的波长调谐范围，全波长全自动调谐，适宜于各种生物活体成像，广泛应用于神经科学/光遗传学，胚胎学，免疫学等多个生物领域研究。具体要求详见第四章。包号名称数量01超宽调谐飞秒激光器1套合同履行期限：合同签订后120日内交货。本项目( 不接受 )联合体投标。

近日，普源精电在接受机构调研时称，公司13GHz带宽数字示波器相关自研芯片已经于去年成功流片，目前正处于示波器整机产品化研发进程中，符合项目进度预期，预计明年正式发布。普源精电补充道，13GHz带宽数字示波器将是一个全新的里程碑，公司技术储备可以直接覆盖，并能够向下兼容到8GHz带宽，且能够更好的覆盖高速接口测试应用，市场空间巨大。另外，关于“凤凰座”芯片应用情况，普源精电表示，目前公司“凤凰座”自研芯片组已经用于MSO8000/R、DS70000、MSO5000、DS7000等全部高端及部分中端数字示波器产品。其进一步表示，波形发生器旗舰产品DG70000系列是业内领先的具有最高12Gsa/s采样率、5GHz频率输出、16bit垂直分辨率、4Gpts波表长度的高性能任意波形发生器（简称：AWG），拥有-70dBc无杂散动态范围，为用户提供更清晰、更纯净的信号。此产品采用了公司自研芯片技术，具备一定的壁垒优势。关于“公司ASIC专用芯片组包含三颗芯片，是否可以用商用芯片进行替代”的问题，普源精电解释称，公司ASIC自研专用芯片组的三颗芯片，无法用商用芯片完全进行替代，具体如下表所示。普源精电解释称，目前看来，仅有示波器信号处理芯片有通过商用模数转换芯片替代的可行性。公司作为国内细分行业龙头企业，在国内最早使用通用商业芯片设计数字示波器并最高实现1GHz、5GSa/s的技术指标，截止到目前尚无其他国内公司达到。公司充分了解国内外商用芯片供应商的产品情况并保持长期合作交流，比如公司与德州仪器（TI）在2021年上海进博会签署了战略合作备忘录。一般情况下，通用商业芯片公司不会为“多品种小批量”的仪器公司而专门定制某种类型的芯片。综合来看，目前来看行业内尚无通过使用商用芯片实现2GHz带宽和10GSa/s采样率高端数字示波器的成功案例。关于“公司披露了自建核心芯片封测线，请问为何要自建封测线而不选择外协封测”的问题，普源精电声称，公司高端仪器所使用的自研芯片采用自主封测，主要原因有三点：其一，公司高端仪器产品具备多品种小批量的特征。如选择头部封测供应商则由于芯片颗数较少，费用较高且拒单率较高；其二，行业内领导企业都会将核心芯片封测能力视为技术壁垒之一，因此提前掌握该能力也会为公司未来发展筑牢“城墙”；最后，拥有自建核心芯片封测线，还会为公司下一代芯片研发创造极为有利的条件，比如研发人员可以随时调用该封测线并反复进行试验，而使用外协封测供应商，则往往需要较长的排期且灵活性较差，同时还会面临技术秘密外泄的风险。除高端仪器所使用自研芯片之外，常规芯片封测通过外协加工方式完成，苏州本地拥有非常好的供应链配套。关于“公司具备自研芯片能力，以后是否会考虑直接销售芯片”的问题，普源精电回应称，在自研示波器专用核心芯片组方面，公司已经积累了十多年的经验。由于是专用芯片组，设计出来的目的是和系统配合提升数字示波器整机性能。普源精电是仪器公司，会聚焦并坚持仪器这个主业。测试测量仪器公司和商业模拟芯片公司的模数转换器，尽管核心技术指标类似，但具体技术追求还是有差异的。仪器芯片追求极致的指标，不那么在乎功耗和体积。同时，由于公司的自研芯片是ASIC专用芯片，除了模数转换器功能外，还会对频响、温漂、校准等仪器系统需求进行匹配和应用。所以相对复杂度更高，客户必须具有较高的应用水平才能进行使用，因此我们更倾向于通过为客户提供芯片级和模块级解决方案满足客户需求（公司芯片级解决方案实物如下图所示），而非直接销售芯片。当然，公司自研的10GSa/s模数转换专用芯片具备较高的商业应用价值。但以行业内国际巨头为例，通常都不会直接销售其自研芯片，这也是各个厂家核心技术壁垒和差异优势所在。此外，关于公司与安捷伦的合作，普源精电表示，公司与安捷伦的合作从2004年开始到2019年结束，合作形式为公司给安捷伦提供ODM（贴牌）服务。公司自主研发、生产相关数字示波器产品，并拥有其全部核心自主知识产权。双方初次接触肇始于2004年德国慕尼黑电子展，彼时普源精电已发布DS5000系列产品，不仅是全球首家使用商业芯片达到200MHz带宽、1GSa/s实时采样率的公司，同时也是中国大陆唯一的数字示波器厂家。作为业内全球领先企业，安捷伦对公司技术和产品实力给予充分的认可，曾有过收购普源精电的谈判，但公司坚持“将中国电子测量仪器的小红旗插遍全球”的梦想，因此并未接受，双方随后展开ODM合作，通过普源精电的产品补充其经济型示波器市场。到2019年，随着公司发布自研芯片组，且推出高端数字示波器后，是德科技（安捷伦）识别到普源精电已经掌握了高端数字示波器的核心技术，在主流示波器市场会产生显著双方品牌竞争，因此经过友好协商，结束相关ODM合作。关于芯片短缺的影响，普源精电表示，目前公司受缺芯影响的主要是老工艺芯片，这对公司经济型产品产生一定程度的交期延长。芯片短缺现象从疫情开始后就已经陆续出现，今年2-3月份该情况已经明显好转。公司在去年就已经完成了短缺物料的替换调整和工程变更，且通过现货采购满足客户交付承诺和战略储备，目前已经能够较为从容的应对芯片短缺问题。公司中高端数字示波器产品主要采用自研芯片，且晶圆储备充足，因此中高端示波器产品不受市场上芯片短缺情况的影响，且今年以来销售表现亮眼，有力拉动公司利润增长。普源精电指出，国产品牌要想真正进入广阔的蓝海市场，跳出经济性市场的红海竞争，就必须在关键技术点做出突破。微波射频产品目前重点突破超宽带毫米波放大器、高分辨率高动态范围模数/数模转换器、宽带开关、高频混频器、超宽带电桥等“卡脖子”关键射频模块或芯片，同时还需要建立包括薄/厚膜工艺、微/纳米级机械加工、微组装等制造能力，这样才能达到替代甚至超越国际主流厂商的技术指标。公司微波射频产品线短期目标是在44GHz和67GHz以上频段的毫米波产品建立芯片级壁垒优势，并进一步打开未来太赫兹产品市场。

导 读全谱二维系统（左）可与三重四极杆（右上）或飞行时间质谱（右下）组成联用系统在生物医药、食品分析、环境毒理等领域，通常需要分离、分析多种目标物质，当各目标物极性差异很大时，则难以用一个方法完成对所有物质的分析。高极性和低极性目标物，在常规的色谱分离方案中，正如同鱼和熊掌，不可兼得。目前普遍的应对方案，是采用两种色谱分离方法，如亲水作用色谱柱和反相色谱柱，分别对应进行高极性物质和中低极性物质的分析。这样的处理方式，往往需要耗费双倍的前处理时间、分离分析时间，不利于提高分析效率；且会产生双份数据、交叉冗余数据，定性分析难度高。那么，有没有鱼和熊掌兼得的方案呢？答案是肯定的，岛津全谱二维液质应运而生，通过创新设计，满足超宽极性化合物的一针分离需求，突破您的分析“极”限！独家专利——超宽极性分析得心应手该系统拥有岛津独家专利和特色技术，具有以下特点：全谱二维液相关键技术示意图&bull 极性覆盖范围宽 使用了“极性分流”技术，一针同时分离超宽极性目标物，极性范围宽达-8.79~26.86，涵盖适用于ESI、APCI离子源的绝大多数化合物，助您突破“极”限！全谱二维液相与各普通色谱系统的极性范围（LogP值）对比&bull 高效在线稀释 专利技术，可实现大体积强溶剂中目标物的在线稀释，并达到目标物在反相色谱柱的柱头聚焦的效果。&bull 超低极性化合物的分离 使用“双重梯度”技术，实现超低极性化合物的洗脱和分离，为极性范围拓宽锦上添花。&bull 其他特点（1）分析效率高。将正相色谱和反相色谱合二为一，因此只需原来分别进样分析的一半时间，包括前处理、分离平衡、数据处理时间，大大提高分析通量。（2）一机多用，自由切换 内含一套标配UHPLC，无需任何管路或软件改动，即可自由切换常规UHPLC和全谱二维液质系统，满足不同的分析需求。案例分享——三大典型应用场景01代谢组学中全组分分析代谢组学是利用统计学手段，对比不同组别间代谢物数量和含量上的差异，从而得到组别间的差异代谢物，并为生物、生理、医药、临床、环境、营养等学科提供重要指导的热门领域。常见的代谢物有高极性的如氨基酸、有机酸等，低极性的有各类脂质、脂肪酸等。因此，代谢组学的分析分离方法，涵盖代谢物越多越全面，则统计分析的数据越加可信，得到的差异代谢物更为真实。因此，全谱二维液质其超宽极性化合物分析的特点，与代谢组学分离需求完美匹配。全谱二维液质与传统液相检测数量（A）和目标物分布（B）比较图摘自文献《Simultaneous Analysis of the Metabolome and Lipidome Using Polarity Partition Two-Dimensional Liquid Chromatography&minus Mass Spectrometry》, Anal. Chem. 2021, 93, 15192&minus 15199.02宽极性多目标物数据库的建立在公安、疾控、农兽残食品相关、医药、临床等行业，大规模目标物筛查数据库已成为防控、质检的重要手段。质谱因其灵敏度高、定性能力强，已成为数据库的主要检测仪器。一个完整的数据库包含所有筛查化合物的质谱信息，还需提供如色谱柱、流动相等分离条件以确定出峰时间并对目标物色谱峰进行定量。然而，目前常见的色谱系统，分为反相和正相，分别适用于中低极性和高极性化合物的分离。如果把目标物筛查比喻成钓鱼，则数据库就是鱼塘，鱼塘里的化合物越多，则筛查（钓鱼）成功的概率就越大。但反相和正相两个色谱系统，则相当于淡水鱼鱼塘和咸（海）水鱼塘，一般需要分开前往钓鱼。而全谱二维液质相当于将两者合二为一，大大简化色谱分离程序，提高筛查成功率。基于全谱二维液质建立的代谢组学数据库（左）和化妆品数据库（右）03极性相差较大的两类关联物质的同时分析在某些应用场景，需要关注同一基质中，具有关联功能的不同极性化合物，比如生物基质中的药物及其代谢产物，植物、药材中极性差异较大的两类天然产物，或一大类化合物中极性差异较大的不同小类化合物，如种类繁多的硝基多环芳烃。全谱二维液质因其宽极性覆盖特性，在这类应用场景中也可以得展所长，帮助科研人员简化分离过程，创新的解决问题。A全谱二维同时分离丹参四种活性物质；B、C药典需分开两个方法分离结语全谱二维液质系统拥有在线稀释专利技术和极性分流、双重梯度特色技术，是岛津独家产品，适合于代谢组学中全组分分析，可作为宽极性多目标物数据库的通用分离平台，并适用于极性相差较大的两类关联物质的同时分析，而且该系统内含一个UHPLC子系统，方便日常常规检测。该系统为新一代多功能质谱前端平台，可与三重四极杆和飞行时间质谱联用，助力复杂基质中宽极性痕量物质的定性、定量、筛查和分析。如对本技术感兴趣，欢迎联系技术负责人钟博士skczqs@shimadzu.com.cn。撰稿人：钟启升本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

近日，电科思仪突破关键技术，成功研制出110GHz宽带巴伦，满足用户高速测试需求，产品性能达到业内领先水平。巴伦是一种三端口器件，可将一路信号分成大小相等、振动或波动方向相反（镜像）的两路信号，也可将振动或波动方向相反的两路信号合成一路信号输出，在通信系统、光电系统等多种场景中有广泛应用。随着各场景对高性能宽带巴伦的技术要求不断提高，原有频率上限已不能满足用户需求。为解决这一技术瓶颈，电科思仪集中力量攻关，突破关键技术成功研制出110GHz宽带巴伦，充分满足市场需求。

日前，厦门大学物理与机电工程学院康俊勇教授课题组研发成功一种新型太阳能电池，即将氧化锌和硒化锌两种宽带隙半导体材料用作太阳能电池，从而大大稳定了太阳能电池的性能并使其寿命延长。这也是国际上首次实现了宽带隙半导体在太阳能电池中的应用。近期，英国皇家化学学会的《材料化学》杂志发表了这一成果，在国际上引起广泛关注。 　　所谓宽带隙半导体，一般是指室温下带隙大于2.0电子伏特的半导体材料。从物理学上来讲，带隙越宽，其物理化学性质就越稳定，抗辐射性能越好，寿命也越长 但与此相对应，带隙宽的一个缺点是——这种材料对太阳光的吸收较少，光电转换效率低。由于这种“致命性缺陷”，宽带隙半导体材料以往在太阳能电池中不用作发电的关键结构，而仅用作电极。 　　据介绍，目前，在太阳能电池中，应用较多的是硅太阳能电池，但其寿命有限。针对硅电池“寿命短”的问题，从2005年起，厦门大学半导体光子学中心的专家们将眼光瞄向了具有稳定物理化学性质、抗辐射性能好、“寿命长”的宽带隙半导体，致力于“宽带隙半导体在太阳能电池应用”的研究。 　　经过深入研究，课题组发现，有两个制约“转化”的瓶颈：一是能否形成光生电流 二是能否提高宽带隙半导体的吸光率。 　　最让课题组“费脑筋”的是如何让光电子“流动”起来。经过多次实验，课题组决定，选用两种宽带隙半导体材料——氧化锌和硒化锌作为太阳能电池的材料，形成类似于PN结的带阶，让电流“流动”起来。 　　同时，课题组在提高吸光率上也大“做文章”——“改革”了以往的制备方式，通过控制条件，让两种材料实现共格生长，首次形成新型量子结构，大幅度降低了宽带隙半导体的有效带隙，增加了吸收太阳光的范围。同时，将叠层状的薄膜形式改为一根一根的同轴线形式，每根仅有200纳米。这样一来，吸光面积大幅度增加，吸光率也随之提高。

p 　　高分辨宽带和频振动光谱(high-resolution broadband sum frequency generation vibrational spectroscopy, HR-BB-SFG-VS)是研究界面分子间相互作用的前沿光谱技术。最近，中国科学院化学研究所分子反应动力学国家重点实验室在国家自然科学基金委重大仪器研制项目的支持下，成功研制了具有亚波数分辨(& lt 1cm-1)的界面和频振动光谱系统。 br/ /p p 　　该仪器最终测试指标达到或优于最初的设计参数。其飞秒红外脉冲的半高宽大于250波数，可一次性覆盖400波数以上的红外区间，光谱分辨率达到0.4个波数，优于国际上已报道的同类型设备参数，比传统飞秒宽带和频光谱10-20波数的光谱分辨率有极大的提高。该仪器可用于测量气液界面、气固界面、超分子手性界面、生物膜界面的分子振动光谱、分子取向结构和动力学。 /p p 　　鞘脂类分子是细胞质膜的重要组成部分。Ca2+与鞘磷脂的相互作用一直是生命科学中备受关注的研究课题。研究人员使用研制成功的高分辨宽带和频振动光谱研究了气/液界面Ca2+对鞘磷脂(egg sphingomyelin, ESM)单分子膜的结构和取向的影响，提出了Ca2+与ESM相互作用的分子机理(如图)，为深入理解神经细胞信号传导的分子机理及生物体内电解质对神经传导影响的机制提供了实验依据。该工作是世界上首次用高分辨宽带和频振动光谱研究磷脂体系，展示了该技术研究复杂体系的能力。相关研究成果近期发表在Biophysical Journal, Volume 112, Issue 10,2017, p2173–2183上，被编辑推荐为Featured Article。 /p p 　　 a href=" http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006349517304423" target=" _self" title=" " 文章链接 /a /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/c1e862e8-8e40-49ba-92ca-cdac16d2566b.jpg" title=" 1.jpg" / /p p 　　图：高分辨和频光谱实物图(a)，高分辨和频振动光谱研究钙离子与鞘磷脂相互作用(b)，钙离子与鞘磷脂之间相互作用机理图(c)。 /p p br/ /p

p 　　高分辨宽带和频振动光谱(high-resolution broadband sum frequency generation vibrational spectroscopy, HR-BB-SFG-VS)是研究界面分子间相互作用的前沿光谱技术。最近，中科院化学所分子反应动力学国家重点实验室在国家自然科学基金委重大仪器研制项目的支持下，成功研制了具有亚波数分辨(& lt 1cm-1)的界面和频振动光谱系统。 /p p 　　本仪器最终测试指标达到或优于最初的设计参数。其飞秒红外脉冲的半高宽大于250波数，可一次性覆盖400波数以上的红外区间，光谱分辨率达到0.4个波数，优于国际上已报道的同类型设备参数，比传统飞秒宽带和频光谱10-20波数的光谱分辨率有极大的提高。本仪器可用于测量气液界面、气固界面、超分子手性界面、生物膜界面的分子振动光谱、分子取向结构和动力学。 /p p 　　鞘脂类分子是细胞质膜的重要组成部分。Ca2+与鞘磷脂的相互作用一直是生命科学中备受关注的研究课题。研究人员使用研制成功的高分辨宽带和频振动光谱研究了气/液界面Ca2+对鞘磷脂(egg sphingomyelin, ESM)单分子膜的结构和取向的影响，提出了Ca2+与ESM相互作用的分子机理(图1)，为深入理解神经细胞信号传导的分子机理及生物体内电解质对神经传导影响的机制提供了实验依据。本工作是世界上首次用高分辨宽带和频振动光谱研究磷脂体系，展示了该技术研究复杂体系的能力。相关研究成果近期发表在Biophysical Journal, Volume 112, Issue 10,2017, p2173–2183上，被编辑推荐为Featured Article。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/0429659b-5694-4f57-ad4a-87772b8249f3.jpg" title=" W020170619545828640231.jpg" / /p p 　　图1 高分辨和频光谱实物图(a)，高分辨和频振动光谱研究钙离子与鞘磷脂相互作用(b)，钙离子与鞘磷脂之间相互作用机理图(c)。 /p

p dir=" ltr" style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 近日，《质谱学报》出版了由复旦大学杨芃原教授组织，全国多家质谱研制相关课题组参与撰写的“质谱仪器研制专辑”，专辑主要包含四极杆的离子光学和串联振荡技术；四极杆的导向装置、四极杆质量分辨自动调节技术、三重四极杆仪器开发平台以及三重四极杆质谱分析软件等硬软件技术；双线形离子阱间离子传输技术和静电轨道离子阱离子切向引入技术；小型飞行时间质谱和离子束诊断飞行时间质谱；复合离子源技术和激光后电离技术；以及集成了质谱技术的超宽波段光解离光谱系统和调控纳微尺度分子组装装置的研制等内容。 /p p dir=" ltr" style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 仪器信息网授权对本专辑内容进行转载，以下为第2期题为“基于傅里叶变换离子回旋共振质谱仪（FT-ICR-MS）的超宽波段光解离光谱系统的研制及应用 span style=" text-indent: 2em " ”的文章，作者 /span 张凯林， span style=" text-indent: 2em " 通信作者 /span 孔祥蕾。 /p p dir=" ltr" style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 1.通信作者孔祥蕾，现任南开大学元素有机化学国家重点实验室副教授。 /p p dir=" ltr" style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 科研与学术工作经历：2003年于中科院安光所获博士学位。分别于2004及2006年在台北原分所和康奈尔大学从事质谱和离子红外光谱研究。2010年到南开大学任职，从事基于质谱和光谱的气相离子化学研究，已发表论文九十余篇。 /p p dir=" ltr" style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 主要研究方向：有机与生物质谱分析新方法；新材料在质谱中的应用；光谱学；反应机理。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/c3b80650-5df2-4142-9bdb-1bec1b3c7985.jpg" title=" 图3.jpg" alt=" 图3.jpg" / /p p dir=" ltr" style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 基于质谱技术的光解离光谱方法具有灵敏度高和可行性好的优势，近年来在气相离子化学和分析化学研究领域得到了快速发展和广泛应用。本工作基于一台7 T的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪（FT ICR MS），搭建了超宽波段的可调谐激光光路系统，获得了气相离子超宽波段的光解离光谱。该系统的光谱可调谐范围为192~3700 nm，是目前已知在单台质谱仪上可获得最宽波段的光解离光谱系统。超宽波段的波长覆盖范围使用两台宽波段可调谐OPO激光器实现，光路可以在真空传输，提高了紫外和红外激光的传输效率。该系统结合了电喷雾（ESI）电离源和FT ICR MS的高分辨能力以及超强的离子操控能力，可以获得目标离子的紫外-可见光以及中红外区域的光解离光谱，分别对应于分子的电子和振动能级，实现了分子结构信息的互补。以罗丹明110和色胺为例，获得了相应的离子在不同波段中的光解离光谱，初步证明了该仪器实现相关功能的可行性。 /p p dir=" ltr" style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 以下为论文内容： /strong br/ /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 623px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/76392738-66e9-4d26-b206-8ad6bbb9c603.jpg" title=" 截屏2020-03-27上午10.07.33.png" width=" 600" height=" 623" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 截屏2020-03-27上午10.07.33.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 779px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/17744f41-5bd5-410a-93c5-2d6087ac55e9.jpg" title=" 截屏2020-03-27上午10.07.48.png" width=" 600" height=" 779" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 截屏2020-03-27上午10.07.48.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 777px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/ecbb5f6b-1022-4a15-a41a-465c17aa9976.jpg" title=" 截屏2020-03-27上午10.08.04.png" width=" 600" height=" 777" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 截屏2020-03-27上午10.08.04.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 547px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/d70ee9dc-6b69-47a1-b904-36458d5c9618.jpg" title=" 截屏2020-03-27上午10.08.18.png" width=" 600" height=" 547" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 截屏2020-03-27上午10.08.18.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 773px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/4b227b28-1bf4-4a56-8fd0-fdca1426c681.jpg" title=" 截屏2020-03-27上午10.08.34.png" width=" 600" height=" 773" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 截屏2020-03-27上午10.08.34.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 598px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/2b72d939-2eca-46f6-8288-8f16d101e7ff.jpg" title=" 截屏2020-03-27上午10.08.45.png" width=" 600" height=" 598" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 截屏2020-03-27上午10.08.45.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 505px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/7baba6ac-ef80-4ec4-95b3-090291722de5.jpg" title=" 截屏2020-03-27上午10.08.54.png" width=" 600" height=" 505" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 截屏2020-03-27上午10.08.54.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 726px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/5e5b2894-5c59-46a1-8643-ab8161c1aa43.jpg" title=" 截屏2020-03-27上午10.09.09.png" width=" 600" height=" 726" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 截屏2020-03-27上午10.09.09.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 768px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/4cfe37e0-fcd6-4ae4-9f38-82bf158c0d1e.jpg" title=" 截屏2020-03-27上午10.09.21.png" width=" 600" height=" 768" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 截屏2020-03-27上午10.09.21.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 757px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/6feaada8-9dc3-41e9-b0b7-99eab4bdde76.jpg" title=" 截屏2020-03-27上午10.09.38.png" width=" 600" height=" 757" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 截屏2020-03-27上午10.09.38.png" / /p p dir=" ltr" style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " br/ /p p dir=" ltr" br/ /p

p 　　近期，中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室在抑制色散镜震荡研究方面取得进展。课题组基于表面减反膜阻抗匹配设计思想，采用啁啾膜系加倾斜沉积雕塑结构低折射率SiO2膜层，设计和制备了低振荡高色散镜，实现单个色散镜在680-920nm近240nm带宽范围内提供平坦的-200fs2群延迟色散。这是相同带宽范围内，群延迟色散量较大的设计结果，并首次实现单个雕塑结构低振荡色散镜应用于飞秒激光器系统进行色散补偿，激光脉冲通过低振荡色散镜2次，能够获得16fs超短脉冲输出。 /p p 　　色散镜具有反射率高及色散补偿可精确控制等优点，是超强超短脉冲激光系统中重要的色散补偿元件之一。随着超强超短脉冲技术的不断发展，要求色散镜具有很宽的工作带宽和更大的色散补偿量。由于色散镜的带宽、色散量、色散震荡存在相互制约的关系，带宽和色散量的增加必然导致色散振荡的加剧，而色散振荡会严重影响实际应用中脉冲输出质量。传统的色散振荡多采用两个镜子色散曲线相互匹配来抑制。 /p p 　　采用倾斜沉积雕塑结构SiO2膜层，折射率可调控至1.09(@800nm)，能较好地匹配空气介质，从而降低色散振荡。通过离子束溅射工艺制备Nb2O5/SiO2高低折射率材料交错的啁啾膜系，并在此基础上沉积雕塑结构低折射率SiO2膜层。将制备的获得单个低震荡宽带高色散镜应用于钛宝石激光器系统中，反射两次共提供-400fs2色散补偿，可将100fs的激光脉冲压缩至16fs。该研究发表于OpticalMaterialsExpress, 8(4)836 (2018)。 /p p 　　该研究获国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金(U1630140)、中科院青年创新促进会(2017289)、中科院战略性先导科技专项(B 类)(XDB1603)等资助。 /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/be7bb3aa-a5d4-46d1-8ef4-8153d3e3fb54.jpg" title=" 04-1.png" / img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/d838b3da-e885-45ff-bc55-d8a30d22d9b4.jpg" style=" float: right width: 315px height: 242px " title=" 04-2.png" width=" 315" height=" 242" / /p p 　　图1 低振荡色散镜的结构示意图：(a)雕塑结构低振荡色散镜最优设计膜层结构图 (b)低振荡色散镜各部分折射率示意图 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/2a255603-2928-4829-88a9-6995c5caebe4.jpg" title=" 04-3.png" / /p p style=" text-align: center" 图2 雕塑结构低振荡色散镜压缩应用实验装置示意图& nbsp br/ /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b1a32a9b-84e1-41fa-9609-ae466adf8a49.jpg" title=" 04-4.png" width=" 316" height=" 224" style=" width: 316px height: 224px " / img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/e3bcad71-90f3-4ab7-9fff-e2fce4f8a839.jpg" style=" float: right width: 303px height: 211px " title=" 04-5.png" width=" 303" height=" 211" / /p p 　　图3(a)最优设计的群延迟色散曲线图和反射率曲线(红色曲线)，以及除去顶层低折射率SiO2层的结构的群延迟色散曲线图和反射率曲线(黑色曲线) (b)通过2次雕塑结构低振荡色散镜后的压缩脉冲FROG跟踪 /p p br/ /p

近日，中科院微电子所专用集成电路与系统研究室陈勇博士生在自主研制的6bit 单通道超高速ADC芯片基础上再次取得进展。 　　科研人员通过采用高频无源balun有效提高芯片的采样频率和解决片外参考电平非对称问题的方法，提高了测试精度，测量结果表明该款ADC最高工作频率可以达到1.4GHz。在1.4GHz采样率下，输入信号频率1MHz有效位5.2bit，输入信号频率501MHz有效位4.3bit。INL和DNL均小于0.35LSB。整体功耗小于300mW。 　　该款采用SiCMOS工艺的单通道超高速ADC芯片研制成功，真正实现了宽输入信号频率、高采样频率的工作状态。其性能指标达到国内领先水平并接近国际水平，在超宽带(ultra wideband UWB)通信系统、宽带测试的测量仪器和仪表等领域有着广泛的应用。

示波器是电子信息工业的基础设备，是应用最广泛的通用电子测试测量仪器，被誉为电子工程师的眼睛，其主要通过采集电路中的电信号并存储和显示，并对信号进行测量、分析和处理，主要用于研发领域。随着电子工业的持续高速发展，信息技术产品的智能化、网络化以及集成化程度逐步提高以及半导体、5G、人工智能、新能源、航天航空及国防等行业驱动，示波器具有良好的发展前景。Mordor Intelligence的数据显示，数字示波器在2023的市场规模达到23.18 亿美元，在2028年将达到28.7586亿美元，在预测期内的复合年增长率为 4.41%。为了满足逐渐丰富的应用场景和市场需求，电子测试测量仪器企业也在不断推陈出新，大部分主流品牌皆有输出，国产方面也多点开花。以下对2023年示波器新品进行盘点，数据主要统计自公开信息，如有遗漏、错误欢迎在留言区补充或邮件（kangpc @instrument.com.cn ）。2023年示波器发布新品速览品牌产品型号国家是德科技UXR-B美国泰克科技4系列B MSO美国罗德与施瓦茨R&S MXO 5德国LecoryWaveMaster 8000HD美国电科思仪4457系列（4457E/F/G/K/EH/FH/GH/KH）中国普源精电DS80000系列中国鼎阳科技SDS800X HD、SDS3000X HD、SDS1000X HD中国鼎阳科技SDS6000 Pro中国玖锦科技PDS6184A中国优利德MSO8000X中国优利德UPO1000X中国麦科信MHO5004中国麦科信STO2002中国麦科信MDO5004中国致远电子ZUS6000中国是徳科技|UXR-B百万级超大带宽高端新品示波器2023年9月，是德科技发布了一款百万级超大带宽高端新品示波器UXR-B。是德科技UXR-B高端示波器整个硬件做了全面加速升级，CPU处理器从I5-3550S升级为I7-9700E，具有8核8线程，内存由16G升级为64G，保证强大的计算处理能力。除此之外，新的UXR-B型号示波器的标配更加强大，标配支持500Mpts内存，波形捕获提升了2.5倍，160MHz带宽的数字下变频（DDC）和实时频谱分析仪（RTSA）加速了无线信号的分析和调试。对于高速数字设计，InfiniiSim Basic去嵌入、PrecisionCable和PrecisionProbe现在是标准配置，这样的组合有助于对信道损耗进行补偿或去嵌。泰克科技|4系列B混合信号示波器（MSO）泰克公司与福迪威公司联合推出4系列B混合信号示波器（MSO），该产品具有多项高级分析功能以及贯穿所有信道的前沿测量性能，可为用户带来丝滑高效的使用体验。泰克4系列B MSO专门面向需要高精度、多功能性和易用性的嵌入式产品设计人员，其带宽为200MHz至1.5GHz，硬件12位ADC, 在高分辨率模式下实现16位的垂直分辨率和6.25GS/s的实时采样率，并可实现与先前版本的4系列同样出色的信号保真度。此外，该产品不仅继承了前代产品备受好评的触控式用户界面，而且对处理器系统进行了升级，用户界面的响应速度可达先前产品的两倍以上，且高级分析功能的运行速度也有明显提升。4系列B MSO具有多达6个输入信道，非常适合执行三相功率分析，且其特有的频谱视图功能可以实现与时域波形同步的多通道频谱分析。除了提升前面板的操作效率之外，经过升级的处理器系统还能够提升远程操作的速度。用户可以使用简单的Web浏览器、专用的TekScope PC端软件或通过自定义编程支持各种通讯接口远程访问和控制4系列B MSO。此外，4系列B MSO还配备了13.3英寸 （1920x1080）高清显示屏，并通过业界领先的光学粘合技术来实现更大的屏幕对比度和可视角度。罗德与施瓦茨|R&S MXO 5示波器罗德与施瓦茨推出了全新的 R&S MXO 5 示波器，提供四通道和八通道模式。这些示波器基于罗德与施瓦茨开发的下一代 MXO-EP 处理 ASIC 技术，该技术在 R&S MXO 4 中首次引入，新的八通道 R&S MXO 5 示波器将测量性能提升到了新的水平。R&S MXO 5是全球首款每秒采集450万次和每秒生成1800万个波形的八通道示波器，极致精确度能够捕获复杂信号细节和偶发事件，在时域和频域中显示了信号活动的更多细节。R&S MXO 5在八个通道上都具有数字触发功能，能够准确隔离小信号异常。45000次每秒快速傅立叶变换(FFT)的性能突破为工程师们提供了极致的频谱信号查看体验，非常适合EMI和谐波测试。R&S MXO 5以超高的采集速度捕获高达99%的实时信号活动，加速信号分析，并能够检测到大多数示波器无法捕捉的罕见随机事件。R&S MXO 5示波器在所有八个通道上提供了标准的500M存储深度，是同类产品存储深度的两倍，可用于大规模数据捕获。R&S MXO 5作为首款具备数字触发功能的八通道示波器，树立了信号分析的新标准。数字触发功能的灵敏度达到0.0001格。R&S MXO 5在时域和频域都表现出色。它是首款每秒进行45000个快速傅立叶变换(FFT)的示波器。并可同时显示四个不同频谱，实现该产品独有的射频信号可见性，这些高级功能均是该产品的标准配置。Lecory|WaveMaster 8000HD高带宽示波器2023年9月5日，纽约Chestnut Ridge,特励达力科今天宣布推出全新 WaveMaster 8000HD 高带宽、高精度示波器 (HDO) 平台，该平台的示波器具有 20 至 65 GHz 带宽、12 位分辨率、高达 320 GS/s 的采样率和业界领先的 8 Gpts存储深度。新型 WaveMaster 8000HD 保留了和其前代一样的无与伦比的验证和调试功能，同时增加了新的 SDA Expert 串行数据分析软件，用于测试下一代串行数据技术。新型 WaveMaster 8000HD 系列高带宽示波器为下一代串行数据技术（如 PCIe 6.0 和 USB4 v2.0）提供卓越的信号表征性能。与前代示波器相比，WaveMaster 8000HD的带宽和采样率增加了一倍多，与竞争对手的示波器相比，提供四倍以上的分辨率和存储深度 — 全带宽和采样率下业界领先的 12 位分辨率以及高达 8 Gpts 的存储深度。12 位分辨率分别为 USB4 v2.0 和 PCIe 6.0 中使用的多级 PAM3 和 PAM4 信号提供了出色的信号表征，8 Gpts 显著增强了链路协商问题的调试。电科思仪|天玑星系列数字示波器产品2023年6月28日，思仪科技在2023MWC上海世界移动通信大会发布并展示了4457系列数字示波器产品，该系列示波器共8个产品型号4457E/F/G/K/EH/FH/GH/KH，模拟通道数4、8个，带宽1GHz、2GHz、3GHz、4GHz，采样率10GSa/s、20GSa/s，垂直分辨率8bit、12bit。4457系列是思仪科技全新推出的天玑星系列数字示波器产品，在通信、工业电子和教育等领域有着广泛的应用。4457系列数字示波器采用AnyAcquire技术，提供更多仪器功能、更快的测试速度和更智能化的操控，为用户提供全新示波器使用体验。具体来讲，一、更多：多合一仪器，为用户提供更多测试功能示波器、实时频谱分析、逻辑分析仪、函数发生器、总线分析仪及数字电压表功能多合一，多达8个模拟通道、16个数字通道，可实现多通道模数混合信号的测试与分析。4457系列示波器还支持眼图与抖动分析、波特图分析、极限模板测试、功率测量与分析、波形录制与回放、参数测量直方图统计等功能，帮助用户轻松应对各种挑战。二、更快：全硬件加速处理技术，为用户提供更快的测试速度4457系列示波器高达120万个波形/秒的波形捕获率，20GSa/s的采样率，极大提高了毛刺和偶发事件捕获的概率；示波器标配了分段存储器采集，即使示波器工作在深度存储模式下，依然可以保持快速的响应速度和屏幕更新率；示波器支持硬件的参数测量功能，支持同时显示20个测量项目的统计分析，全部采集模式下支持全内存自动测量，可提供更加精确的测量结果；示波器采用叠加FFT和数字荧光显示技术使得FFT刷新频率大于40万次/秒，增强查看偶发事件的能力。三、更智能：智能化操控，为用户提供全新使用体验4457系列示波器采用智能化、可视化的区域触发技术，只需在屏幕上观察感兴趣的信号并在它周围绘制一个区域，可以迅速简便地识别想要的触发事件。支持多窗口自由设定，用户可根据观察需求自由对打开的波形窗口进行各种操作。支持快捷栏自由定义，用户可根据自己的使用习惯，将常用功能按键设定为功能区快捷按键。支持智能语音交互，用户可以通过语音向示波器发出指令，从而完成用户想要的操作，解放双手，操作更智能、更便捷。普源精电|DS80000系列数字示波器2023年9月18日，普源精电科技股份有限公司（简称：普源精电）发布公告称，普源精电科技股份有限公司首次正式公开发布13GHz带宽的DS80000系列数字示波器。DS80000系列数字示波器是RIGOL自主研发的第八代数字示波器，基于StationMAX II代平台，实现了最高40GSa/s实时采样率、13GHz模拟带宽。基于RIGOL新一代UltraVision III平台，实现最大4Gpts的存储深度，让DS80000拥有高保真的信号采集能力，并可以在高采样率下采集更长时间的波形。普源精电称，该新产品通过自研核心技术平台，首次实现国产数字示波器产品带宽达到13GHz，具备国内行业技术领先优势和核心技术壁垒。本次推出的DS80000主要对标国外同类产品，包括但不限于是德科技（KEYSIGHT）Infiniium UXR 系列、Infiniium V 系列、 Infiniium S 系列，泰克科技（Tektronix）MSO/DPO70000DX 系列、6 Series B MSO 系列，特励达力科（Teledyne LeCroy）WavePro HD 系列、WaveMaster 8Zi-B 系 列，罗德与施瓦茨（Rohde & Schwarz）R&S®RTP 系列等。鼎阳科技|SDS800X HD、SDS3000X HD及新款SDS1000X HD高分辨率示波器2023年9月26日，鼎阳科技发布两款高分辨率示波器，分别是SDS3000X HD以及新款SDS1000X HD。SDS3000X HD/SDS1000X HD系列示波器全系采用12-bit高分辨率ADC，量化等级高达4096级，高分辨率模式下（ERES）可将分辨率提升至16-bit，配合垂直&水平放大功能，助力用户更完整清晰地观测到波形的细节。比如在LLC半桥式变换电路分析时，需要通过波形观察上管和下管的驱动信号之间存在的死区时间，12-bit示波器还原后的波形细节远比8-bit示波器清晰。SDS1000X HD的ENOB高达8.4-bit，而SDS3000X HD高达8.3～8.6-bit，时间误差、频率杂散都比较小，同时宽带噪声也比较低，能够有效保证测量的精准度。SDS3000X HD最高带宽为1GHz，分辨率为12-bit，高分辨率模式下可达16-bit，波形细节清晰可见，能够观测到微小波形变化；采样率为4GSa/s，存储深度为400Mpts/ch，即使长时间捕获波形，依然不会出现波形失真；Sequence模式下能够实现每秒采集89万个波形，能够在短时间内依据大量波形得出可靠的统计结果，帮助用户快速查找罕见的异常信号，SDS3000X HD不仅支持搜索导航、频率计、万用表、历史模式、区域触发等基本功能，还支持电源分析、波特图、模板测试、混合信号分析等重要功能，能广泛应用在第三代半导体，高精度电源等测试领域。此外，为进一步满足广大用户的需求与期待，鼎阳科技将SDS1000X HD进行了软件与硬件上的升级，SDS1000X HD在保持高性价比与具有诸多基本功能的基础上，诸多指标有一定程度上的提升：采样率将由1GSa/s提升至2GSa/s，波形还原更真实，参数测量更精准；Sequence模式下，波形捕获率最高由400,000wfm/s提升至500,000wfm/s，触发事件的间隔由2.5μs提升至2μs，异常事件捕获概率更高，除此之外，还有部分功能也进行了升级。12月12日，鼎阳科技正式公开发布SDS800X HD高分辨率数字示波器。SDS800X HD系列产品垂直分辨率为12-bit，最高带宽为200 MHz，具有极佳的信号检测和显示能力，波形细节清晰可见，能够观测到微小波形变化，有助于分析信号的细节与特征；采样率为2 GSa/s，存储深度可达100 Mpts/ch，适用于观察分析长时间信号、低频信号和瞬态现象。该系列产品具有丰富的触发功能，包括边沿、斜率、延迟、建立/保持时间和多种总线触发（串行触发），支持嵌入式行业的I2C、SPI、UART协议及汽车行业的CAN、LIN协议的触发与解码，能够准确捕获并直观地将总线的协议信息以表格形式或其他方式显示，稳定进行测试。玖锦科技|PDS6184A高速数字实时示波器2023年12月28日，玖锦科技《信号的复现艺术》主题发布会正式面向全网推出了“守仁”系列产品：18GHz高速数字实时示波器PDS6184A。该款国产自研的高速数字实时示波器产品攻克了三大国际技术壁垒指标：18GHz带宽，80GSa/s采样率和640Gbps高速实时处理算法。玖锦科技PDS6184A高速数字实时示波器是基于超高速数据捕获、校正与实时处理技术及专研ADC技术研制出的一款采样率高达80GSa/s、输入带宽高达18GHz的高速数字实时示波器。PDS6184A具备640Gbps超高速数据实时分析处理能力、高达2Gpts/ch的最大存储深度以及500000wfms/s的最高波形捕获率，能更大程度保留信号的完整性，迎接更复杂的测试及设计挑战，可广泛应用于5G/6G通信与光通信、卫星导航与通信及汽车电子自动驾驶等多领域。优利德|UPO1000X数字荧光示波器、MSO8000X高带宽混合信号示波器UPO1000X系列数字荧光示波器配置100MHz/200MHz 两个级别带宽，实时采样率高达2GSa/s，全系列标配4通道，标配最大存储深度56Mpts，Fast Acquire模式下最高可达500,000wfms/s，硬件实时波形不间断录制和波形分析功能最大达12万幅波形。支持独立的DVM模块，7位数字频率计和拥有丰富的触发功能，可选配全内存硬件实时解码，让协议分析不再成为难题。2023年5月11日，优利德举办了测试仪器新产品发布会，发布了MSO8000X系列高带宽混合信号示波器，分别有带宽4GHz和2.5GHz版本，最高实时采样率20GSa/s。麦科信|MHO5004、MDO5004、STO2002平板示波器麦科信于2023年10月30日推出12位高分辨率示波器MHO系列，并同时发布第五代平板示波器MDO系列。此外，STO2002是一款全新推出的双通道示波器，并且搭配了200MHz的带宽、1GSa/s的采样率、70Mpts的存储深度；支持串行总线触发和解码；具备丰富的测量项和高级数学运算功能；结合 Micsig 独有的触控算法专利技术，以及人性化的操作系统界面，将使用体验做到了极致。在专业级便携平板示波器领域，满足了工程师更多样化的产品需求。致远电子|ZUS6000高精度智能应用型示波器ZUS6000是致远仪器最新推出的采用12bit高速ADC，实现最高1GHz测量带宽，并配备了电源分析、智能硬件时序分析、汽车总线分析、以太网眼图、X-Key等功能的高精度智能应用型示波器。ZUS6000高精度智能应用型示波器可以支持多通道的波形运算功能，提高工程师波形和数据分析效率，并能实现多通道波形的分屏显示，查看更多波形的同时保障细节显示与测量准确。近年来，国产示波器性能进步发展飞快。整体来看，2023年，国产示波器产品买入了新的里程碑。普源精电首先推出了13GHz带宽的示波器，之后玖锦科技又推出18GHz带宽的示波器。而此前，国产示波器最高带宽仅4GHz。国产示波器正逐渐向高端迈进，这主要得益于企业在ADC等核心芯片的不断研发而开花结果。

p style=" text-align:center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/pic/8c9c2c18-690f-4b3c-b935-dc07a2f992b4.jpg!w400x400.jpg" alt=" 牛津仪器宽带多核台式核磁共振谱仪X-Pulse" / /p h5 class=" color-black" style=" box-sizing: border-box font-family: " oxford=" " font-weight:=" " line-height:=" " margin:=" " 0px=" " font-size:=" " white-space:=" " background-color:=" " span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " strong X-Pulse /strong 提升了台式核磁共振波谱技术的灵活性。X-Pulse融汇了真正的宽频X-核能力、流动化学、反应监测、变温特性，同时具有高分辨率；利用X-Pulse，在您实验室的工作台上就可以完成各种实验。 /span /h5 h5 class=" color-black" style=" box-sizing: border-box font-family: " oxford=" " font-weight:=" " line-height:=" " margin:=" " 0px=" " font-size:=" " white-space:=" " background-color:=" " span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " strong X-Pulse /strong 采用60MHz永磁体，均匀性优异，热稳定性高，在实验室中安放方便，无需液体制冷剂。X-Pulse既能使用标准的5mm核磁管，也可搭配我们易用的流通池使用。 /span /h5 h5 class=" color-black" style=" box-sizing: border-box font-family: " oxford=" " font-weight:=" " line-height:=" " margin:=" " 0px=" " font-size:=" " white-space:=" " background-color:=" " span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 系统由我们的新改进版SpinFlow数据采集软件控制，常规实验更为方便；高端用户使用起来，也更为灵活。 /span /h5 h5 class=" color-black" style=" box-sizing: border-box font-family: " oxford=" " font-weight:=" " line-height:=" " margin:=" " 0px=" " font-size:=" " white-space:=" " background-color:=" " span style=" font-family: arial, helvetica, sans-serif font-size: 16px " 标配中就包含的脉冲场梯度和定制射频脉冲可用于相干选择、选择性激励、水与溶剂抑制。 /span /h5 p br/ /p p 创新点： /p p 1.X-原子核：真正的多核的能力X-Pulse 是一台提供真正多核能力的台式核磁共振系统。该系统无需改变NMR探头便可轻松调整任何核从 29Si 到 31P 。这意味着用户可以在一个设备上选择他们想要的原子核。2.变温流动化学独特的流动池和变温探头，可在20° C到60° C之间连续监测动态化学反应，帮助用户详细了解反应过程和动力学。3.高分辨率新一代匀场技术可获得半峰宽低于0.35Hz和0.55%高度处峰宽10Hz的谱线形状，使其更容易分离重叠的峰和识别更低的化合物浓度。高稳定性经典的磁体设计和高热容量的磁体使 X-Pulse 无论是静态还是流动的样品温度变化都不敏感，从而消除了样品温度假峰。 /p p a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C368934.htm" style=" font-size:22px text-decoration: underline " target=" _blank" strong 牛津仪器宽带多核台式核磁共振谱仪X-Pulse /strong /a /p

近日，上海交通大学电子信息与电气工程学院电子工程系何祖源、樊昕昱教授团队提出将电光梳与回音壁散斑图案相结合的方案，实现了宽带高分辨率光谱测量。相关成果以“Whispering-gallery-mode barcode-based broadband sub-femtometer-resolution spectroscopy with an electro-optic frequency comb”为题发表在《Advanced Photonics》（先进光子学）上，该工作得到国家自然科学基金等项目资助。光谱学在分子和原子结构研究中扮演着关键角色，在传感、环境研究、医学诊断等领域发挥着重要作用。光谱仪和光频梳技术都是进行光谱测量的常用方案。然而，受制于现有光谱仪和光频梳技术的实现机制，宽带亚飞米分辨率光谱测量的实现仍面临巨大挑战。结合电光梳和WGM散斑的光谱测量技术的原理示意图本文提出将散斑图案与电光梳相结合的宽带高分辨率光谱测量方案。通过调谐探测激光产生的超精细电光梳谱线记录样品的谱图，使分辨率达到亚飞米级。基于回音壁模式（Whispering-gallery-mode, WGM）的散斑图案（或称“WGM条形码”）对探测激光和超稳激光的频率实现了精准连接，将测量带宽扩大至电光梳带宽的上千倍。该方法利用光纤激光器展示了0.8fm的高分辨率，利用可调谐的外腔激光器展示了80nm的宽带，并实现了超高Q值谐振腔和气体分子吸收的光谱测量。

近日，由中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)牵头承担的国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”重点专项(以下简称“NQI专项”)青年科学家项目“面向毫米波宽带调制信号空口测试的全波形计量技术研究”实施方案论证会在中国计量院和平里院区召开。中国计量院党委副书记徐英国及相关部门负责人、项目负责人、项目咨询专家等20余人参加会议。中国信息通信研究院首席科学家孟艾立、原国家市场监督管理总局副司级巡视员陈红、中国计量测试学会秘书长马爱文、北京无线电计量测试研究所总工程师杨春涛等7位项目领域专家，与项目责任专家、华为技术有限公司标准总监丁蔚，组成项目咨询专家组对实施方案进行了论证。会上，徐英国从加强技术交流、做好经费管理、注重实效等方面对项目提出要求。项目负责人、中国计量院副研究员张亦弛从项目来源与背景、研究内容、技术路线及预期成果等方面详细汇报了项目具体情况。项目咨询专家组成员从各自专业角度为项目实施提出了建设性意见，最终同意通过实施方案评审。据项目负责人张亦弛介绍，针对当前5G毫米波OTA测试方案不能有效解决数字调制溯源的关键问题，该项目面向典型的“毫米波5G频段、宽带数字调制”应用场景，提出了一种基于频域全波形计量的天线系统OTA测试新方法。通过采用自定义信号发生、精确相位同步、幅度谱和相位谱表征、预失真修正等关键技术，产生低EVM的毫米波宽带数字调制激励信号并构建OTA测试系统，形成以EVM参数为核心的天线系统通信质量测评方法。该项目实施后，将有助于实现5G终端计量和测评中关键参数的量值溯源和扁平化量值传递，进一步支撑5G工业终端通信质量测试指标体系的建立和完善，有望为我国5G通信产业发展提供先进测量方法支撑和计量技术保障。

5月30日晚间，普源精电科技股份有限公司（简称“普源精电”）发布《普源精电科技股份有限公司以简易程序向特定对象发行股票预案》称，公司拟发行股票不超过1000万股，募集资金总额不超过2.9亿元，用于马来西亚生产基地项目、西安研发中心建设项目。据了解，普源精电专注于通用电子测量仪器领域的前沿技术开发与突破，以通用电子测量仪器的研发、生产和销售为主要业务，主要产品包括数字示波器、射频类仪器、波形发生器、电源及电子负载、万用表及数据采集器等。普源精电是目前唯一 搭载自主研发数字示波器核心芯片组并成功实现产品产业化的中国企业，在高带宽高集成度示波器模拟前端芯片技术、宽带差分探头放大器芯片技术、高带宽低噪声模拟前端技术等前沿技术方向不断投入研发，持续形成和强化在高端电子测量领域的技术壁垒。本次向特定对象发行股票实施募投项目的投资总额为 32,489.63 万元。结合项目具体建设内容，拟使用募集资金投入 29,000.00 万元，具体如下：普源精电表示，当今电子测量仪器行业全球化竞争日益激烈，公司海外客户对产品供应的生产响应速度和供应安全等综合服务能力均提出了更高的要求。相较于是德科技等国际巨头，公司在海外供应链布局方面仍存在一定差距。本次境外工厂的投建有利于公司充分利用马来西亚作为全球电子产业制造集散地的区位优势、资源优势和贸易优势，完善海外业务布局，一方面降低因国际贸易政策波动所面临的供应链风险，缩短产品交货周期，提高全球供应体系下的配套能力，持续强化与境外客户的战略合作关系，另一方面也有助于公司进一步开发拓展海外客户，积极寻求新的战略合作机会。外销是普源精电营业收入的重要组成部分，由于近年来业务规模迅速扩张，年产能利用率持续保持在 90%以上，仅靠目前苏州生产基地产能已无法满足日益高涨的市场需求。普源精电拟于马来西亚建设生产基地，建成达产后将具备年产 8 万台数字示波器、射频类仪器等电子测量仪器的生产能力。在国内外强劲的产品需求环境下，公司投建马来西亚海外生产基地，有利于公司紧握行业发展机 遇，优化产能结构，满足海外市场发展需求。 本次投资的马来西亚项目建设地点位于马来西亚槟城岜六拜工业区，总投资 18,500.54 万元，其中建设投资 15,314.08 万元。该项目主要系针对公司现有各类中端及经济型产品的扩产项目，达产后将形成年产 8 万台数字示波器、射频类仪器等电子测量仪器的生产能力，产品销往北美、欧洲等海外地区。随着近年来国际贸易摩擦的加剧，美国政府及商务部通过将中国企业列入出口管制“实体清单”和加征关税的方式，企图对中国半导体、人工智能、电子信息、科学仪器等高科技领域企业的高端化发展进行限制。面对芯片及核心器件严重受制于人、利润空间受到压缩等不利影响，国内电子测量仪器行业企业陆续启动了一系列自研项目，旨在推进行业关键核心技术实现自主可控，从而降低对海外先进技术和产品的依赖。电子元器件的设计及加工水平直接影响普源精电产品的性能，原材料中的部分高端电子元器件，如 IC（集成电路）芯片、高精密电阻等需要使用进口产品，系普源精电主要产品所需重要零部件。报告期内采购原材料中，普源精电进口 FPGA 主要为赛灵思（XILINX）、英特尔（Intel）等美国品牌，进口 ADC、DAC 主要为亚德诺半导体（ADI）、德州仪器（TI）等美国品牌，其中个别类型 IC 芯片受到美国商务部的出口管制。对于目前采购的部分高性能 IC 芯片及高精密电阻， 国产可替代的同等性能产品较少。受其市场目前的供应格局影响，目前对其存在一定程度的进口依赖。西安研发中心建设项目建设地点位于西安市高新区丝路科学城西安电子谷，规划建设期为 3 年，总投资 13,989.09 万元，主要用于办公楼宇购置及装修、研发设备购置、无形资产购置及研究试验投入等。通过建设西安研发中心，普源精电旨在充分利用西安地区高端科研人才集聚优势，拟通过研发超宽带频谱分析仪射频前端、超宽带耦合器、宽带频率合 成器等微波射频部件及无线通信协议相关课题，突破高频段、超宽带微波射频类仪器部件工艺设计及无线通信协议分析相关的关键技术，进一步提升公司技术研发和新产品开发能力，从而助力公司产品研发升级，提高产品品类的全面性。

自然界中的生物视觉系统因其多样化的功能引人注目，尤其是具有非凡视觉能力的复眼系统，如宽阔的视场角和强大的运动跟踪能力，在机器视觉的实际应用中具有巨大的潜力。当前制造复眼系统通常采用可变形电子技术，然而该技术面临包括全局形变的复杂性、应力稳定性、几何限制、以及光学组件与探测器单元之间不匹配的潜在问题，因此开发一体化的人工复眼系统并将其集成到自主平台如机器人或无人机上实现特定的视觉功能极具挑战性。近期，香港科技大学范智勇教授团队开发了一种独特的针孔复眼（PHCE）系统，该系统集成了3D打印的蜂窝状光学结构和半球形的全固态高密度钙钛矿纳米线（PNA）光电探测器阵列。这种无透镜的针孔结构（PHA）可以根据底层图像传感器的需求，设计制备出任意布局。该团队通过对比光学模拟和成像结果验证了该视觉系统的关键特性和功能，包括超宽视场、精准的目标定位和运动跟踪能力。该团队进一步演示了PHCE系统在无人机上的功能集成，使其能够跟踪地面上的四足机器人。这种独特的空中-地面协作机器人互动展示了PHCE系统在未来多机器人协作和机器人群技术开发中的潜在应用前景。相关工作以“An ultrawide field-of-view pinhole compound eye using hemispherical nanowire array for robot vision”为题发表于国际顶级学术期刊《Science Robotics》，并当选当月封面文章。香港科技大学电子与计算机工程系博士后周宇、孙梽博和博士研究生丁宇宬为文章共同第一作者，香港科技大学电子与计算机工程系讲席教授范智勇为文章通讯作者。该工作得到了香港研究资助局项目、粤港澳联合实验室项目、科学探索奖以及中银香港科技创新奖的大力支持。图1. PHCE及其集成组件的示意图和图像。(A)PHCE整体结构示意图。(B)PHCE系统的剖视图。(C)半球形多孔氧化铝膜中钙钛矿纳米线的横截面电镜图像和宏观照片。(D)强盗蝇眼的宏观照片。(E)安装在印刷电路板上的PHCE系统的侧视照片。(F)相邻针孔单元的横截面示意图。(G) 不同小眼间角下针孔像素数量与整体视场角的相对关系。(H)单个针孔和针孔阵列角度依赖的归一化强度分布。要点：研究者受到昆虫（例如强盗蝇）复眼独特几何结构的启发，设计了蜂窝状的针孔阵列，通过光学计算和模拟仿真优化了有限像素数下的接受角Δφ、小眼间角ΔΦ，确定了对应针孔的最佳长度直径比，可以消除相邻小眼之间的盲区并减少光效率损失。研究者使用摩方精密面投影微立体（PμSL）光刻3D打印技术（nanoArch® P140，精度：10 μm）制备了对应几何参数的针孔阵列，并与半球壳的凸面共形，原料为光敏树脂。由于高打印自由度和简化的结构，上述针孔阵列的参数可以很好地设计和协调，以满足对应图像传感器的需求。图2. 钙钛矿纳米线光电探测器的性能。(A)多孔氧化铝膜中不同钙钛矿纳米线的光致发光光谱。(B)不同组分钙钛矿纳米线的X射线衍射光谱。(C)单像素纳米线光电探测器各部分能级关系。(D)单像素探测器的时间依赖开/关光响应。(E)单像素光电探测器的光强依赖光电流密度和响应度。(F)未封装单像素光电探测器的工作稳定性。要点：钙钛矿纳米线是在氧化铝纳米通道内以铅纳米线作为前驱体之一生长的，未完全消耗的铅与钙钛矿形成接触，在除去基底后，通过热蒸镀的方式制备凹球面的铟电极，研究者使用PμSL 3D打印技术制备了与半球壳凹面共形的掩膜版。氧化铝多孔结构为钙钛矿材料提供了天然的封装，提高了器件的工作性能。通过调节钙钛矿中的卤素和金属元素，PNA光电探测器感测区域可以从可见拓展到近红外。在弱光下，探测器的响应度可达到2.9 A/W，随着光照强度的增加，光电流增加而响应度减小。此外，未封装的器件在常规环境中存放 10 个月后，仍保持超过80%的原始光电流数值。图3. PHCE系统的成像能力。(A)测量装置的示意图。(B)半球形成像系统的视场测量。(C)捕获的圆形图案图像。(D)捕获的十字和三角图案图像。要点：研究者集成了由121个小眼构成的单目复眼系统，半球形的几何结构赋予整个系统约140°的大视场角。PHCE系统能够在广阔的视场内成像。由聚光灯生成的圆形、十字和三角图案可以被PHCE系统准确捕获并成功识别。上述实验成像效果与模拟仿真结果高度吻合。图4. PHCE系统的目标定位和无人机运动跟踪。(A)包含两个 PHCE 的双目视觉系统照片。(B)双目视觉系统的工作原理。(C)在3D空间中移动点光源的空间位置和生成的移动路径。(D)无人机运动跟踪的工作原理。(E)安装在无人机上的PHCE照片。(F)-(H)光源和无人机移动期间的相对位置照片以及由无人机上的PHCE捕获的相应图像。要点：为了精确定位点光源在3D空间移动轨迹，研究者进一步构建了基于一对PHCE（分别具有37个小眼）的双目复眼系统，其中两个PHCE之间的角度固定为60°，整体视场增加到220°。双目系统可将整个区域可以分为三部分，即盲区、运动检测区和精确定位区。双目复眼捕获运动光源在不同位置的图像，研究者可以解析这些位置并重建其在3D空间中的运动轨迹。由于PHCE系统出色的角度选择性，研究者进一步将其安装在可编程的商业无人机上，实现了对载有点光源的四足机器人运动的实时定位和追踪。综上所述，受到昆虫复眼系统的启发，研究者设计并制造了一种独特的针孔复眼系统，具有广阔的视场、精确的目标定位和动态运动跟踪能力。通过进一步改进和技术升级，包括缩小设备尺寸、增加小眼数量、提高成像分辨率和响应速度，该复眼系统有望实现在智能光电传感和机器人技术领域的广泛应用。

本文转载自 知光谷成果简介二维材料凭借独特的物理和化学特性，有助于制备原子级超薄的光电子器件，近年来在全球引起广泛的研究兴趣。在光学性能调控及传感检测方面，二维材料也具有很大的研究及应用潜力。然而二维材料的多彩发光和可控制备依然是研究难题。为此，中国计量大学白功勋，徐时清教授团队与香港理工大学郝建华教授团队开展合作，在二维光电子材料与器件研究领域取得新进展。在ACS Nano期刊上发表了题为“Ultrabroadband Tuning and Fine Structure of Emission Spectra inLanthanide Er-Doped ZnSe Nanosheets for Display and Temperature Sensing” （镧系铒掺杂硒化锌纳米片的超宽带光子发射调控与精细光谱结构解析，及其显示与温度传感应用）的研究论文，第一作者为中国计量大学研究生刘源。图文导读团队通过选择宽禁带半导体ZnSe，通过固相烧结加液相剥离法，制备出多彩发光的掺稀土二维纳米片，实现了超大光谱范围的光子发射调控，解析了光谱精细电子能级结构。所制备的掺Er硒化铟纳米片物理和化学性质稳定，具有明显的丁达尔效应，且发光性能优良。图1 ZnSe:Er块材与纳米片在激光照射下的光学照片以及扫描电子显微镜图片图2 ZnSe:Er纳米片在980 nm激光照射下的4K精细发射光谱与对应的电子能级在近红外光的激发下，所制备的二维纳米片同时实现了上转换与下转换发光，发光范围覆盖紫外-可见-近红外三个区域。通过研究超低温（4K）精细发光光谱，观测到了在二维尺度下的铒离子丰富的次能级跃迁发射。团队深度解析了镧系铒离子在二维硒化锌基质中的电子能级精细结构。图3 ZnSe:Er纳米片在近红外980 nm激光激发下和紫外365 nm激光笔照射下的多彩发光将发光性能优异的纳米片与机械性能优异的光学硅胶PDMS结合，制备出柔性可拉伸的复合材料薄膜器件，可以抵抗液氮温度的处理。随着温度的变化，所制备的器件呈现出从绿色到红色的颜色变化，具有丰富的显示特性。另外，通过构建铒离子的两个次能级跃迁强度比与温度变化的关系，所制备器件展现出了优异的温度传感特性。本工作系统且深入地研究了二维材料的超宽光谱范围的光子发射调控及精细电子能级结构，对于基础物理光学研究及传感检测应用具有重要的价值与意义。相关工作得到了国家自然科学基金青年项目，浙江两化融合联合基金重点支持项目和浙江省自然科学基金重大项目的资助。文献信息Ultrabroadband Tuning and Fine Structure ofEmission Spectra in Lanthanide Er-Doped ZnSe Nanosheets for Display and Temperature Sensing文章署名作者：Yuan Liu, Gongxun Bai, Yongxin Lyu, Youjie Hua, Renguang Ye, Junjie Zhang, Liang Chen, Shiqing Xu, and Jianhua Hao文章链接：https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c07547扫码查看文献

近日，华南理工大学教授李志远团队成功造出一台全谱段白光激光器，其具备光斑明亮、光谱光滑且平坦、大脉冲能量的特点，能覆盖 300-5000nm 的紫外-可见-红外全光谱，单脉冲能量达到 0.54mJ。这样一台全谱段白光激光器的面世，可用于构建全谱段的超快光谱学探测技术，有望将激光技术推至世界领先水平，从而更好地服务于前沿研究。图 | 李志远（来源：李志远）基于本次成果，课题组将进一步构建全谱段的超快光谱学探测设备，届时有望对物质内部多个波段中的物理、化学和生命过程开展超快的精密探测，从而实现高速摄谱的技术能力，进而用于开展二维材料、锂离子电池、化学催化等领域的研究。本次研究中所涉及的光谱学技术，可以覆盖深紫外-可见波段的原子以及分子的电子跃迁吸收谱，也能覆盖近红外波段的半导体带间电子跃迁吸收谱、以及中红外波段的分子振动等。借此可以打造一种崭新的光谱学检测手段，对于那些使用传统手段所无法揭示的新现象和新规律，本次新手段很有希望填补相关空白。（来源：Light: Science & Applications）鉴于光学波段的光子和物质的电磁相互作用强度以及灵敏度，远远超过 X 射线光子与物质原子核、以及内壳层电子的电磁相互作用。而且，即便是 1mJ 量级的全谱段白光飞秒脉冲激光的光子亮度，也远远超过目前同步辐射 X 射线光源的亮度。“因此，全谱段白光激光器在物质科学和生命科学中所发挥的作用，也有望超过传统的同步辐射 X 射线光源。”李志远表示。日前，相关论文以《强紫外-可见-红外全谱段激光器》 （Intense ultraviolet–visible–infrared full-spectrum laser）为题发在 Light: Science & Applications，华南理工大学博士生洪丽红是第一作者，华南理工大学李志远教授、中国科学院上海光学精密机械研究所（上海光机所）李儒新院士担任共同通讯 [7]。图 | 相关论文（来源：Light: Science & Applications）助力解决 Science 125 个待解难题之一据介绍，作为一种崭新的激光光源，超宽带白光激光具有极宽带宽、高光谱平坦度、大脉冲能量、高峰值功率、高时空相干性等五大优点，能极大拓展激光技术的发展和应用范围。而如何构建一台覆盖紫外-可见-红外波段的全谱段白光激光器，同时拥有高峰值功率和高脉冲能量，是一个极具挑战的宏大目标。2020 年，Science 杂志将其列为 125 个前沿重大科学问题之一。主要原因在于，基于目前纯粹单一的激光器技术、二阶非线性变频技术、以及三阶非线性频率展宽技术，远不足以解决这一问题。过去十年，李志远团队基于自主开发的啁啾结构非线性铌酸锂晶体，结合大脉冲能量、高峰值功率的飞秒脉冲激光泵浦，利用二阶和三阶非线性协同作用的原创性物理机制，提升了白光飞秒激光的转换效率、频谱带宽、脉冲能量、光谱平坦度等指标。要想产生全谱段白光飞秒激光，需要达到两个先决条件：带宽超过一个光学倍频程的强泵浦飞秒激光光源，以及具有极大非线性频率上转换带宽的非线性晶体。不过，要想同时满足上述两个条件并非易事。为此，课题组使用光学参量啁啾脉冲放大技术，以及使用由充气空心光纤、纯铌酸锂晶体材料和啁啾极化铌酸锂晶体组成的极宽带非线性变频模块，将飞秒激光技术、二阶非线性变频技术、三阶非线性频率展宽技术加以综合，研制了这款全谱段白光激光器。其中，二阶和三阶非线性效应协同作用的原创性物理机制，是打造本次全谱段白光激光器的秘密。上述机制的好处在于，能够清除二阶非线性或三阶非线性方案中所存在的输出光谱性能不佳的限制。李志远表示：“全谱段白光激光有望成为激光技术发展历史上的一个里程碑，并能很好地回答 Science 杂志 2020 年的 125 个最前沿的科学问题，即人类能否造出与太阳光相似的非相干强激光。”（来源：Light: Science & Applications）让中国学界真正拥有属于自己的实验设备多年来，学界一直渴望产生像太阳光一样的白光激光。紫外-可见-红外全谱段白光激光的产生，则一直是激光技术等待攻克的堡垒，也是李志远团队努力追求的目标。十年来，该课题组历经 8 次阶段性成果的积累，才造出了上述全谱段白光激光器。2014 年，该团队将啁啾调制的概念引入一维铌酸锂晶体的周期设计中。在可调谐近红外光源的帮助之下，设计出多个不同啁啾度的准相位匹配晶体，让二次、三次谐波产生的非线性过程的相位失配，能够在单个晶体中得到补偿，借此实现宽带可调谐三基色光源的同时输出，也拉开了课题组“白光激光”之梦的序幕。2015 年，李志远让学生陈宝琴开展啁啾结构铌酸锂晶体中六次谐波产生的研究。在实验的关键阶段，李志远去现场看学生做实验，结果发现了又圆又白的激光束产生，这完全出乎意料之外。李志远觉察到这是一个“好东西”。仔细分析之后，确定啁啾结构铌酸锂晶体产生了二到八次谐波。在一个固体材料中产生高次谐波，这是一个前所未有的科学发现，也让课题组开始树立“白光激光”的梦想。随后，他们设计了啁啾结构非线性光子晶体，以中红外飞秒脉冲激光为泵浦源，在单块晶体中同时产生了超宽带二到八次谐波。其中，四到八次谐波形成 400-900nm 超宽带可见白光激光，其转换效率达到 18%。2014 年和 2015 年的这两项工作表明：该团队自主研发的铌酸锂晶体二阶非线性方案，可以支持宽带二次谐波产生。同时，也能支持宽带二次谐波和三次谐波产生，甚至支持基于级联三波混频的高次谐波产生，最终可以实现超宽带可见白光激光的产生。而要想产生全谱段白光飞秒激光，就需要继续深挖上述方案的潜能，以便满足产生全谱段激光所需要的苛刻条件：即泵浦激光脉冲带宽要足够宽，非线性晶体材料的准相位匹配带宽要足够大。2018 年，课题组选用更高能量的近红外飞秒脉冲激光作为泵浦源，针对相关泵浦条件设计出一款啁啾结构铌酸锂晶体，这块晶体在不同偏振状态之下，均能同时产生二次谐波和三次谐波。通过此他们首次发现了二阶和三阶非线性协同作用的新物理机制，并证明这一机制能够显著提升相关性能的指标。利用级联二次谐波和三次谐波方案，他们生成了 400-900nm 可见-近红外波段的可调谐白光激光，转换效率达到 30％。这一发现，也促使他们去发现产生白光激光的更优路线，即基于二阶和三阶非线性协同作用产生超连续白光激光的方案。在新路线的指导之下，他们设计出一块能同时产生二到十次谐波的宽带白光非线性晶体材料。针对这款白光非线性晶体材料，他们又采取 45μJ 脉冲能量的 3.6μm 中红外飞秒脉冲激光泵浦的设计方案，借此产生 25dB 带宽、覆盖 350-2500nm 的紫外-可见-红外超连续白光飞秒激光，单脉冲能量为 17μJ，转换效率为 37%。在此基础之上，他们继续优化二阶非线性和三阶非线性协同效应。期间，该团队发现石英玻璃的三阶非线性效应远远优于铌酸锂晶体，而特殊设计的铌酸锂啁啾非线性光子晶体可以同时使用高达十二阶次的准相位匹配。后来，他们利用 0.5mJ 的钛宝石飞秒脉冲激光器泵浦，来对熔融石英-啁啾极化铌酸锂晶体进行泵浦，最终实现 10dB 带宽覆盖 375-1200nm、20dB 带宽覆盖 350-1500nm 的超连续激光，单脉冲能量为 0.17mJ，转换效率为 34%。前面提到，课题组期望实现的白光飞秒激光具有五个高指标。因此，在追求极宽带宽范围的同时，他们还得实现更大的脉冲能量、更高的光谱平坦度。于是，该团队以高能量钛宝石主激光作为泵浦源，针对由熔融石英和啁啾极化铌酸锂晶体组成的级联光模块，对其整体非线性响应进行进一步的操纵，从而显著提高了白光飞秒激光的综合性能。期间，他们利用 3mJ 脉冲能量的钛宝石飞秒激光泵浦，对石英-超宽带白光非线性晶体级联模块进行熔融，基于二阶和三阶非线性协同作用的高效超宽带二次谐波产生方案，实现了 mJ 量级、3dB 带宽覆盖 385-1080nm 的超宽带白光飞秒激光。此外，自 2018 年起课题组联合一家外部公司研制了 3mJ/50 fs/1 kHz 钛宝石飞秒激光器，实现了相关仪器的国产替代。并以此作为泵浦源，和白光非线性变频模块加以结合，从而形成了成熟高效的白光飞秒激光生成方案，借此造出一款白光飞秒激光整机设备。以上成果也促使他们进一步思考：如何产生覆盖一到十次谐波的全谱段白光激光？为此，他们与上海光机所李儒新院士团队合作，提出一款非线性级联装置。这种装置可以满足以下两个条件：一个较强的带宽达到光学倍频的中红外泵浦激光光源；以及一个具有极大非线性频率上转换带宽的非线性晶体。随后，他们基于光学参量啁啾脉冲放大技术，研制出一种中红外飞秒脉冲激光器，它具有 3.5mJ、3.9μm 中心波长，可以起到泵浦激光光源的作用。接着，基于宽带二阶和三阶非线性变频模块，他们获得了光谱范围 25dB 带宽、覆盖 300-5000nm 的全谱段超连续白光飞秒激光。“至此，我们欣喜地发现借助强中红外飞秒激光作为泵浦源已经成功走通了全谱段白光激光产生的道路。”李志远表示。（来源：Light: Science & Applications）总的来说，课题组已经实现了“三高”型白光飞秒激光：大单脉冲能量（第一高）、300-5000nm 的频谱宽度（第二高）、高光谱的平坦度（第三高），基本涵盖了铌酸锂晶体的全部透光范围。接下来，他们将继续与李儒新院士团队合作，朝向更高目标前进，力争实现深紫外-紫外-可见-近红外-中红外-远红外的“三高”全谱段白光飞秒激光。假如可以实现，就能建造比拟同步辐射光源、以及自由电子激光光学波段的全谱段超连续激光光源。“届时，相信我们中国科学界将拥有属于真正自己的研究物质科学和生命科学的实验设备。”李志远最后表示。

01背景介绍自石墨烯被发现以来，二维(two-dimensional, 2D)材料因其奇妙的特性吸引了大量的研究兴趣。特别是二维形式的材料由于更大的面体积比可以更有效的性能调节，通常表现出比块体材料更好的性能。迄今为止，已有许多具有优异性能的二维材料被报道和研究，如硅烯、磷烯、MoS2等，它们在电子、光电子、催化、热电等方面显示出应用潜力。在微电子革命中，宽带隙半导体占有关键地位。例如，2014年诺贝尔物理学奖材料氮化镓(GaN)已被广泛应用于大功率电子设备和蓝光LED中。此外，氧化锌(ZnO)也是一种广泛应用于透明电子领域的n型半导体，其直接宽频带隙可达3.4 eV。在透明电子的潜在应用中，n型半导体的有效质量通常较小，而p型半导体的有效质量通常较大。然而，人们发现立方纤锌矿(γ-CuI)中的块状碘化铜是一种有效质量小的p型半导体，具有较高的载流子迁移率，在与n型半导体耦合的应用中很有用。例如，γ-CuI由于其较大的Seebeck系数，在热电中具有潜在的应用。二维材料与块体材料相比，一般具有额外的突出性能，因此预期单层CuI可能比γ-CuI具有更好的性能。作为一种非层状I-VII族化合物，CuI存在α、β和γ三个不同的相。温度的变化会导致CuI的相变，即在温度超过643 K时，从立方的γ-相转变为六方的β-相，在温度超过673 K时，β-相进一步转变为立方的α-相。因此，不同的条件下，CuI的结构是很丰富的。超薄的二维γ-CuI纳米片已于2018年在实验上成功合成 [npj 2D Mater. Appl., 2018, 2, 1–7.]。然而，合成的CuI纳米片是非层状γ-CuI的膜状结构，由于尺寸的限制，单层CuI的结构可能与γ-CuI薄膜中的单层结构不同。因此，需要对单层CuI的结构和稳定性进行全面研究。在这项研究中，我们预测了单层CuI的稳定结构，并系统地开展电子、光学和热性质的研究。与γ-CuI相比，单层CuI中发现直接带隙较大，可实现超高的光传输。此外，预测了单层CuI的超低热导率，比大多数半导体低1 ~ 2个数量级。直接宽频带隙和超低热导率的单层CuI使其在透明和可穿戴电子产品方面有潜在应用。02成果掠影近日，湖南大学的徐金园（第一作者）、陈艾伶（第二作者）、余林凤（第三作者）、魏东海（第四作者）、秦光照（通讯作者），和郑州大学的秦真真、田骐琨（第五作者）、湘潭大学的王慧敏开展合作研究，基于第一性原理计算，预测了p型宽带隙半导体γ-CuI(碘化亚铜)的单层对应物的稳定结构，并结合声子玻尔兹曼方程研究了其传热特性。单层CuI的热导率仅为0.116 W m-1K-1，甚至能与空气的热导率(0.023 W m-1K-1)相当，大大低于γ-CuI (0.997 W m-1K-1)和其他典型半导体。此外，单层CuI具有3.57 eV的超宽直接带隙，比γ-CuI (2.95-3.1 eV)更大，具有更好的光学性能，在纳米/光电子领域有广阔的应用前景。单层CuI在电子、光学和热输运性能方面具有多功能优势，本研究报道的单层CuI极低的热导率和宽直接带隙将在透明电子和可穿戴电子领域有潜在的应用前景。研究成果以“The record low thermal conductivity of monolayer Cuprous Iodide (CuI) with direct wide bandgap”为题发表于《Nanoscale》期刊。03图文导读图1. 声子色散证实了CuI单层结构的稳定性。单层CuI(记为ML-CuI)几种可能的结构:(a)类石墨烯结构，(b)稳定的四原子层结构，(c)夹层结构。(d)稳定的γ相快体结构(记为γ-CuI)。(e-h)声子色散曲线对应于(a-d)所示的结构。给出了部分状态密度(pDOS)。通过测试二维材料的所有可能的结构模式，发现除了如图1(b)所示的弯曲夹层结构外，单层CuI都存在虚频。平面六边形蜂窝结构中的单层CuI，类似于石墨烯和三明治夹层结构，如图1(a,c)所示作为对比示例，其中声子色散中的虚频揭示了其结构的不稳定性[图1(e,f)]。因此，通过考察单层CuI在不同二维结构模式下的稳定性，成功发现单层CuI具有两个弯曲子层的稳定结构，表现出与硅烯相似的特征。优化后的单层CuI晶格常数为a꞊b꞊4.18 Å，与实验结果(4.19 Å)吻合较好。而在空间群为F3m的闪锌矿结构中，得到的优化晶格常数a=b=c=6.08 Å与文献的结果(5.99-6.03 Å)吻合较好。此外，LDA泛函优化得到的单层CuI和γ-CuI的晶格常数分别为4.01和5.87 Å，为此后续计算都基于更准确的PBE泛函。通过观察晶格振动的投影态密度，发现Cu和I原子在不同频率下的贡献几乎相等。此外，光学声子分支之间存在带隙[图1(g)]，这可能导致先前报道的光学声子模式散射减弱。相反，在γ-CuI中不存在声子频率带隙[图1(h)]。图2. 热导率及相关参数的收敛性测试。(a)原子间相互作用随原子距离的变化。(b)热导率对截断距离的收敛性。彩色椭圆标记收敛值。(c)热导率相对于Q点的收敛性。(d)单层CuI和γ-CuI的热导率随温度的函数关系。在稳定结构的基础上，比较研究了单层CuI和γ-CuI的热输运性质。基于原子间相互作用的分析验证了热导率的收敛性[图2(a)]。如图2(b)所示，热导率随着截止距离的增加而降低，其中出现了几个阶段。热导率的下降是由于更多的原子间相互作用和更多的声子-声子散射。注意，当截止距离大于6 Å时，热导率仍呈下降趋势，说明CuI单层中长程相互作用的影响显著。这种长程的相互作用通常存在于具有共振键的材料中，如磷烯和PbTe。通过收敛性测试，预测单层CuI在300 K时的热导率为0.116 W m-1K-1[图2(c)]，这是接近空气热导率的极低值。单层CuI的超低热导率远远低于大多数已知的半导体。此外，计算得到的γ-CuI的热导率为0.997 W m-1K-1，与Yang等的实验结果~0.55 W m-1K-1基本吻合，值得注意的是Yang等人的实验结果测量了多晶态γ-CuI。此外，单层CuI和γ-CuI的热导率随温度的变化完全符合1/T递减关系[图2(d)]。考虑到温度对热输运的影响，今后研究声子水动力效应对单层CuI热输运特性的影响，特别是在低温条件下，可能是很有意义的。图3. 单层CuI和γ-CuI在300 K的热输运特性。(a)群速度，(b)相空间，(c)声子弛豫时间，(d) Grüneisen参数，(e)尺寸相关热导率的模态分析。(f)平面外方向(ZA)、横向(TA)和纵向(LA)声子和光学声子分支对热导率的贡献百分比。超低导热率的潜在机制可能与重原子Cu和I有关，也可能与单层CuI的屈曲结构有关。声子群速度[图3(a)]和弛豫时间[图3(c)]都较小，而散射相空间[图3(b)]较大。总的来说，单层CuI (1.6055)的Grüneisen参数的绝对总值显著大于γ-CuI (0.4828)。即使在低频下Grüneisen参数没有显著差异[图3(d)]，单层CuI和γ-CuI的声子散射相空间却相差近一个数量级，如图3(b)所示。因此，低频声子弛豫时间的显著差异[图3(c)]在于不同的散射相空间。此外，单层CuI的声子平均自由程(MFP)低于γ-CuI，如图3(e)所示。因此，在单层CuI中产生了超低的热导率，这将有利于电源在可穿戴设备或物联网的应用，具有良好的热电性能。此外，详细分析发现，光学声子模式在单层CuI[图3(f)]中的较大贡献是由于相应频率处相空间相对较小，这是由图1(g)所示的光学声子分支之间的带隙造成的。图4. 单层CuI的电子结构。(a)单层CuI和(h)γ-CuI的电子能带结构，其中电子局部化函数(ELF)以插图形式表示。(b-d)单层CuI和(i)γ-CuI的轨道投影态密度(pDOS)。(e)透射系数，(f)吸收系数，(g)反射系数。在验证了CuI单层结构稳定的情况后，进一步研究其电子结构，如图4(a)所示。利用PBE泛函，预测了单层CuI的直接带隙，导带最小值(CBM)和价带最大值(VBM)都位于Gamma点。PBE预测其带隙为2.07 eV。我们利用HSE06进行了高精度计算，得到带隙为3.57 eV。如图4 (h)所示，单层CuI的带隙(3.57 eV)大于体γ-CuI的带隙(2.95 eV)，这与Mustonen, K.等报道的3.17 eV非常吻合，使单层CuI成为一种很有前景的直接宽频带隙半导体。此外，VBM主要由Cu-d轨道贡献，如图4(b-d)的pDOS所示。能带结构、pDOS和ELF揭示的电子特性的不同行为是单层CuI和γ-CuI不同热输运性质的原因。电子结构对光学性质也有重要影响。如图4(e-g)所示，在0 - 7ev的能量范围内，单层CuI的吸收系数[图4(f)]和折射系数[图4(g)]不断增大，说明单层CuI在该区域的吸收和折射能力增强。相应的，随着透射系数的减小，单层CuI的光子传输能力[图4(e)]也变弱。当光子能量大于7 eV时，CuI的吸收和折射系数开始显著减弱，最终在8 eV的能量阈值处达到一个平台。值得注意的是，与声子的吸收和传输能力相比，单层CuI对光子的反射效率较低，最高不超过2%。对于光子吸收，单层CuI的工作区域在5.0 - 7.5 eV的能量范围内，而可见光的光子能量在1.62 - 3.11 eV之间。显然，CuI的主要吸收光是紫外光，高达20%。

1月18日，中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会，胡锦涛、习近平、温家宝、李克强、刘云山出席大会并为获奖代表颁奖。奖励大会上， 授予“盾构装备自主设计制造关键技术及产业化”等22项成果国家科学技术进步奖一等奖，授予“特色热带作物种质资源收集评价与创新利用”等187项成果国家科学技术进步奖二等奖。其中，宽带微波毫米波频谱分析仪 、食品安全危害因子可视化快速检测技术、文物出土现场保护移动实验室研发与应用、P3和P4实验室生物安全技术与应用等4项仪器与分析检测项目获得国家科学技术进步奖。 　　食品安全危害因子可视化快速检测技术 　　主要完成单位：天津科技大学，中国检验检疫科学研究院，天津出入境检验检疫局动植物与食品检测中心，辽宁出入境检验检疫局检验检疫技术中心，天津生物芯片技术有限责任公司，天津九鼎医学生物工程有限公司 　　检测方法：将肉类或生鲜蔬菜水果磨碎后放入器皿，倒入少许提取液，混合均匀后将几滴混合液滴入快速检测试纸，几分钟后观察，若试纸呈现两条红线，则该食品仍有农药、兽药或其他毒素残留，一条红线，则可确定其安全性达标。短短几分钟，即可准确地对各类食品的安全性做出判别。 　　文物出土现场保护移动实验室研发与应用 　　主要完成单位：敦煌研究院、国家博物馆、中国社科院、清华大学、浙江大学和陕西考古研究院 　　该“移动实验室”研发课题于2006年10月立项，由敦煌研究院、国家博物馆、中国社科院、清华大学、浙江大学和陕西考古研究院等单位的专家、学者、科研人员共46人组成课题组共同研发。 　　“移动实验室”集成了一大批可用于考古和出土文物保护的新技术。针对文物出土现场的重大技术需求，项目组联合考古、文物保护与修复、智能技术、图形图像、设计、设备制造集成等数十家科研单位，引入多学科相关高端技术并进行二次开发和联合攻关，研发了针对文物考古工地的三维信息采集与重建系统、考古辅助快速制图系统、飞行控制航拍、智能化预探测系统、考古现场无线环境监测系统以及出土文物应急处置系统技术及装备，建立了考古现场埋藏环境和出土文物现场分析方法。 　　相关新闻：中国研制首个“文物出土现场保护移动实验室” 　　宽带微波毫米波频谱分析仪 　　主要完成单位：中国电子科技集团公司第四十一研究所 　　在微波毫米波测试技术领域，中国是后来者，而中国电子科技集团公司第四十一研究所却打破了国外技术封锁和产品禁运的格局，填补了诸多国内空白。特别是在毫米波波导测试技术方面，首次实现了四通道一体化45MHz～67GHz超宽带高灵敏、高稳定混频接收，综合性能指标居国内领先，并达到国际同类产品的先进水平。 　　国产第一台“超宽带微波毫米波频谱分析仪”、第一台“超宽带一体化微波毫米波测量接收机”……中国电子科技集团公司第四十一研究所成功解决了宽频带、多参数信号分析等多项核心技术难题，突破了宽带接收机和信号分析仪产业化生产的技术瓶颈，使我国成为世界上第三个能够设计制造微波毫米波频谱分析仪和大带宽测试接收机的国家，实现了该类测试仪器的全自主设计和系列化、批量化生产，并保持该测试技术和测试仪器处于国内领先、国际先进的技术水平，在我国载人航天、探月、大飞机等国家重大工程和重大装备的研制测控保障中发挥了十分关键的作用。

近日，中国科学院院士、中科院深圳先进技术研究院碳中和技术研究所(筹)所长成会明与副研究员丁宝福团队，联合清华大学深圳国际研究生院教授刘碧录团队、中科院半导体研究所研究员魏大海团队，首次发现了二维六方氮化硼(h-BN)液晶具有巨磁光效应，其磁光克顿-穆顿效应高出传统深紫外双折射介质近5个数量级，进而研制出稳定工作在深紫外日盲区的透射式液晶光调制器。 　　双折射是引起偏振光相位延迟的一个基本光学参数。有机液晶因双折射可受外场连续调制，而被广泛用作光调制器的核心材料。然而，传统有机液晶在深紫外光照射下吸收强且不稳定，液晶光调制器仅能工作在可见及部分红外光波段，无法工作在紫外及深紫外波段。同时，透射式深紫外光调制器在紫外医学成像、半导体光刻加工、日盲区光通讯等领域颇具应用前景。因此，发展一种在深紫外光谱区稳定、透明度高及具有场致双折射效应的新型液晶材料，有望推进透射式深紫外液晶光调制器的发展。 　　科研团队研制出一种基于二维六方氮化硼无机液晶的磁光调制器。研究采用的氮化硼二维材料具有极大的光学各向异性因子(6.5 × 10-12C2J-1m-1)、巨比磁光克顿-穆顿系数(8.0 × 106T-2m-1)、高循环工作稳定性(270次循环工作后性能保留率达99.7%)和超宽带隙等优点，同时二维六方氮化硼是通过“自上而下”的高粘度纯溶剂辅助研磨法剥离制备而成。由于超宽的带隙，二维六方氮化硼液晶在可见、紫外和部分深紫外光谱区具有颇高透明度。在磁场作用下，基于二维六方氮化硼液晶的磁光器件在正交偏振片下呈现出明显的磁控光开关效应。 　　科研人员通过观察入射光偏振态与磁场作用下液晶透射率关系的实验揭示了二维六方氮化硼在外场作用下顺磁场的排布方式。在入射光的偏振态被调整为平行和垂直于磁场的两种状态下，后者呈现较高的光透射率，间接印证了二维六方氮化硼纳米片平行于磁场方向排布。该研究针对层状二维六方氮化硼薄膜的磁化率各向异性测试揭示了面内易磁化方向，进一步证实了二维六方氮化硼纳米片顺磁场排布的物理机制。结合二维氮化硼纳米片的极大的光学各向异性，研究发现了二维六方氮化硼液晶的巨磁致双折射效应。 　　该研究选用波长处于深紫外UV-C日盲区的266 nm激光，测试二维氮化硼液晶在该光谱区的光学调制性能。通过开启和关闭0.8特斯拉的磁场，研究实现了该调制器在深紫外光波段的透明与不透明两种状态之间的切换。经过270个不间断开关循环测试后，性能的保持率达99.7%。 　　鉴于二维材料家族成员庞大、带隙覆盖宽，基于无机超宽带隙二维材料液晶的光调制器的光谱覆盖范围有望向更短深紫外波段延伸，促进液晶光调制器在深紫外光刻、高密度数据存储、深紫外光通讯和生物医疗成像重要领域的应用。 　　相关研究成果以Magnetically tunable and stable deep-ultraviolet birefringent optics using two-dimensional hexagonal boron nitride为题，发表在Nature Nanotechnology上。研究工作得到国家自然科学基金、科技部、广东省科学技术厅、深圳市科技创新委员会等的支持。六方氮化硼无机二维液晶及其磁控光开关效应 六方氮化硼无机二维液晶的磁致排列和磁致双折射效应表征基于六方氮化硼无机二维液晶的深紫外光调制器性能研究及对比