数字锁相放大器是借助数字信号处理技术实现微弱信号检测的核心仪器，能从强噪声背景中精准提取与参考信号同频同相的微弱电信号，如今已逐步替代传统模拟锁相放大器，广泛应用于光学、光子学、材料科学等多个领域。数字锁相放大器通过以下步骤实现信号提取：信号采样：利用高分辨率ADC对输入信号进行数字化采样，确保微弱信号被准确捕捉。参考信号处理：通过数字锁相环生成与输入信号同频的参考信号，支持内部参考或外部参考模式。相敏检测(PSD)：将输入信号与参考信号进行正交相关解调，输出同相(I)和正交...

封面展示了大芯径单锥形掺镱光纤（T-YDF）在工业加工中放大高功率纳秒脉冲激光的示意图，背景强调了T-YDF在提高高功率纳秒脉冲激光放大器输出光束质量方面的优化作用。T-YDF通过其纵向变化的芯包层结构，有效抑制了高功率脉冲激光放大过程中的受激拉曼散射（SRS）和光束质量的退化，可实现更高的功率和能量水平，以及更优的光束质量，有助于实现更小的激光聚焦角和更短的聚焦半径，从而获得更高的功率密度和加工质量，拓展了纳秒脉冲激光放大器的应用范围。一、研究背景掺镱脉冲光纤激光器以其高功...

一、背景介绍光学相干层析血流造影技术（OCTA）可以实现活体、三维、毛细血管级分辨率的血流造影，具有非侵入、无标记的特点。OCTA在应用上受到数据处理速度的限制。实时图像是操作员获取OCTA数据质量反馈的来源，当前大部分商用系统没有OCTA图像实时显示能力，仅能显示实时OCT图像，而OCT图像不能充分反映OCTA血流造影质量，不利于操作员调节系统采集数据。在临床应用中，数据质量不合格需要受试者再次采集，降低了检查效率。OCTA在应用上还受到系统扫描速度的限制。由于OCTA基于...

封面展示了基于激光泵浦型原子传感器的核磁共振（NMR）测量的基本原理。零场-超低场NMR可极大地提高NMR波谱分辨率，从而提供一种精细化的非侵入性的物质结构检测新手段。利用激光泵浦极化原子气室中的原子，同时利用激光对极化原子感知的待测样品宏观磁矩信息进行测量，实现了基于高灵敏度原子传感器的高分辨零场-超低场NMR。通过结合样品核自旋的超极化增强技术，可进一步提高零场-超低场NMR的波谱测量灵敏度，极大地扩展了NMR的应用范围。一、背景介绍核磁共振（NMR）是在处于磁场中的非零...

封面展示了基于高次谐波（HHG）技术的13.5nm极紫外光源及其在芯片缺陷检测领域的应用。通过紧聚焦飞秒激光脉冲在稀有气体靶中激发产生的高次谐波，可获得低成本、小型化的相干极紫外（EUV）和软X射线激光光源。得益于极宽的光谱范围和飞秒至阿秒级的脉冲宽度，HHG光源可用于纳米级空间尺度和阿秒级时间尺度上的各类原子、分子与材料的超快动力学研究。一、研究背景微观尺度超快动力学研究需要短波长、短脉冲和高相干度的激光光源，这正是高次谐波（HHG）光源的优势。此外，许多重要元素（如Cr、...

一、背景介绍2023年，诺贝尔物理学奖表彰了极紫外高次谐波产生的实验技术，实现利用阿秒（1018分之一秒）量级时间宽度的极紫外激光脉冲研究各类物质中的电子运动，具有划时代的科学意义。除了前沿科学应用，高次谐波作为一种时空相干、定向性好、发射亮度高、宽光谱范围便于调谐的桌面型极紫外光源，相比等离子体光源和同步辐射光源具有明显的成本优势。因此，高次谐波光源有望在材料谱学分析、生物细胞和化学分子成像、半导体芯片量测检测等领域取得广泛应用。极紫外高次谐波光源的工业应用需要在单位时间内...

封面展示了具有多环形腔结构的大孔径垂直腔面发射激光器（VCSEL）。通过将注入电流的区域分割成多个区域，可实现载流子分布的均匀化，进而有效抑制空间烧孔效应。该器件的近场分布均匀且明亮，远场呈高斯分布，满足了光通信、3D传感、激光雷达等领域对高功率高光束质量半导体激光源的需求，进一步拓展了VCSEL在智能设备领域中的应用范围。此外，多环形腔结构的设计无需引入微透镜、表面光栅等外部结构，简化了制备过程，为实现高光束质量高功率的VCSEL提供了新的技术路径。一研究背景垂直腔面发射激...

受凝聚态拓扑启发，光子拓扑绝缘体凭借其独特的光学特性（如具有单向传输的手性边界态）和丰富新奇的物理现象受到广泛关注。超快激光直写技术具有高精度的快速三维微纳加工能力，可以在玻璃内部形成波导结构，是研究和实现光子拓扑绝缘体的重要手段，近年来实现了高阶拓扑绝缘体、弗洛凯（Floquet）拓扑绝缘体、非厄米拓扑、非线性拓扑、拓扑泵浦、量子拓扑保护等新型拓扑模型和应用，极大地促进了拓扑光子学的研究进展，并为片上集成光子芯片带来了新的机遇。之江实验室谭德志研究员团队综述了最新拓扑光子学...