研究背景轻量化、低成本、高灵敏度的直接X射线探测器对于下一代便携成像、可穿戴监测及低剂量医学诊断至关重要。传统高性能探测器通常采用厚单晶活性层来提升灵敏度，但这导致器件体积增大、暗电流升高，并与柔性、便携电子系统的集成复杂化。尽管钙钛矿单晶因其优异的吸收性能和长载流子寿命受到关注，但离子迁移、暗电流漂移及环境不稳定性等问题仍制约其实际应用。有机半导体具有机械柔性、低温溶液可加工性、生物相容性及组织等效原子序数等优势，但历上基于有机材料的X射线探测器迁移率低（图1.设计原理与范...

一片微小的芯片上，竟能实现堪比光纤的超低损耗——这项突破正将光子计算、量子传感等前沿技术推向全新高度。近年来，光子集成电路在通信波段已取得显著进展，然而在波长更短的可见光与近红外波段，材料吸收与散射损耗却急剧上升，严重制约了其在光钟、量子计算、生物成像等关键领域的应用。2026年1月7日，《自然》杂志刊发一项重要研究，来自加州理工学院等机构的研究团队成功开发出一种基于锗硅酸盐的超低损耗光子集成平台，次在紫光至通信波段实现片上光纤级光学损耗，为可见光集成光子学打开了全新可能。0...

研究背景量子级联激光器（QCL）是一种基于单极性载流子跃迁的红外半导体激光器，其发光机制源于电子在量子级联结构子带间的跃迁。这种激光器凭借其独特的发光波长覆盖中远红外波段的特性，在痕量气体检测、自由空间光通信、红外对抗等领域展现出巨大的应用潜力。长期以来，分子束外延（MBE）技术凭借其在生长参数控制精度和界面陡峭度方面的优势，成为QCL生长的技术。2020年，国外研究团队基于MBE技术制备的QCL单管器件达到了室温连续输出功率5.6W的业界高水平。然而，MBE技术受限于高昂的...

光频梳由一系列相位相干、频率间隔均匀的谱线构成，在时间域中对应周期性的强度脉动，已广泛应用于精密计量、光通信和光学传感等领域。根据相位演化特性，光频梳可分为幅度调制（AM）梳和频率调制（FM）梳，前者具有固定的相邻梳线相位差，后者则表现为周期性的频率调制。相较于Kerr梳、电光梳和二阶非线性梳等集成方案，半导体被动锁模激光器因结构紧凑、可电泵浦等优势，成为实现片上光频梳的重要方案。研究内容相较于传统量子阱激光器，量子点激光器在抗反馈性能和相位稳定性方面具有显著优势，其谐振反馈...

无线通信需求的迅速增长，亟需宽带、高能效的光子亚太赫兹辐射源，以实现超高速数据传输。然而，作为太赫兹光混频的关键器件，光电二极管photodiodes，PD在带宽与量子效率之间存在固有权衡，成为实现高速度与高光电转换效率并存的主要障碍。近日，上海科技大学陈佰乐团队联合复旦大学余建军团队在NaturePhotonics上发文，通过研制一种基于磷化铟InP波导集成改进型单载流子传输光电二极管MUTC-PD，成功突破这一限制，器件带宽超过200GHz，带宽–效率积BEP超过130G...

一、背景介绍超快光纤激光在先进制造、生物医疗、高次谐波产生等工业和前沿科学领域具有广泛的应用。啁啾脉冲放大（CPA）技术是获得高功率/高能量超快激光的重要手段。随着包层泵浦技术及大模场面积（LMA）光纤的发展，光纤CPA技术进展迅速，目前已经实现了平均功率千瓦级以及单脉冲能量mJ级的超快激光输出。尽管CPA技术极大地推动了超快光纤激光的发展，但其性能进一步提升仍面临多重技术瓶颈，脉冲放大过程中的非线性相移累积、模式不稳定效应、系统的色散失配及增益窄化效应等因素对脉冲激光性能优...

本封面的核心元素是两段空芯光纤，分别代表了两种工作原理的HCFGL。空芯结构提供了光与气体介质相互作用的理想环境，周围的CO?、HBr等分子是光纤内的增益气体，基于粒子数反转原理可实现3.1~4.8μm中红外波段的激光输出；文字“Visibletomid-IR”则体现基于受激拉曼散原理实现宽波段输出的能力。封面所展示的技术结合了光纤激光器和气体激光器的优点。1.背景介绍光纤激光器凭借光束质量好、效率高、结构紧凑等诸多优势已广泛应用于多个领域，基于Yb3+、Er3+、Tm3+三...

背景介绍：从CPA技术到国家重大科技基础设施根据脉冲的长短，拍瓦级激光可分为飞秒（一千万亿分之一秒）和皮秒（一万亿分之一秒）两种类型。前者如“天下武功，唯快不破”，追求瞬时作用的；后者则似“重剑无锋，大巧不工”，更注重短时能量的厚重释放。它们都是科学家推动激光核聚变研究、探索物质状态、研发新型粒子源的关键工具。啁啾脉冲放大技术是高功率超短脉冲激光发展中的标志性突破，它有效缓解了提升峰值功率与避免光学元件损伤之间的矛盾。该技术由Mourou和Strickland在1985年提出...