《Light: Science & Applications》是由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所与英国自然出版集团(NPG)合作出版的全英文开放获取(OA)国际学术期刊。该刊于2012年3月29日创刊,2013年10月先后被国际著名检索系统SCI (Science Citation Index Expanded)及全球最大文摘引文数据库Scopus收录,该刊是NPG集团在中国出版的第一本OA物理类期刊,致力于推动全球范围内的光学研究,刊载光学领域基础、应用基础以及工程技术研究及应用方面的高水平的最新研究成果,包括小尺度光学、特种光学、光学材料及处理、光学元件制备、光学数据传输、光学测量、光学在生命科学及环境科学等领域的应用等方面的高质量、高影响力的原创性学术论文和综述文章。

主编:曹健林
执行主编:崔天宏     Stefan Kaierle
EISSN:2047-7538    ISSN:2095-5545    CN 22-1404/O4

近期文章

更多>>

Tiny spirals make twisted light

Jordan A. Hachtel, Sang-Yeon Cho, Roderick B. Davidson II, Matthew A. Feldman, 

Matthew F. Chisholm, and et al.

Citation: Light: Science & Applications 8, Article number: 33(2019)

Published online 20 March 2019

Abstract | Full Text | PDF

文章概要:微螺旋可使光扭曲

美国研究人员开发的纳米螺旋结构为生成和检测角动量光提供了一个极好的平台。这种螺旋波形的扭曲光可用于操控未来设备(如量子计算机)中的微小物体。田纳西州橡树岭国家实验室的Jordan Hachtel等人在银涂层氮化硅膜上制造出“纳米螺旋体”,并用扫描透射电子显微镜(STEM)的高能电子束轰击样品。光束照射耦合光电子表面可以激发出扭曲光被称为等离子体涡旋。,至关重要的是,STEM技术可以观察到整个可见光区域内来自旋涡的发光,具有纳米级空间分辨率。

Deep penetration of light in blood

Rekha Gautam, Yinxiao Xiang, Josh Lamstein, Yi Liang, Anna Bezryadina, and et al.

Citation: Light: Science & Applications 8, Article number: 31(2019)

Published online 13 March 2019

Abstract | Full Text | PDF

文章概要:血液中光的深入渗透

用于医学成像和操控的新型光子工具可以利用人体血液中激光的非线性特性。通常,当光进入生物体液时会快速散射,损耗能量,但是最新的研究表明,激光束在一些细胞悬浮液中会引起非线性响应,例如会增强渗透光的自聚焦。旧金山州立大学的Rekha Gautam等人已经证明,激光束在照射红细胞悬浮液时会形成“自陷”,从而减少散射,保持光束功率不变。最重要的是非线性特性取决于渗透条件和样本的时效,这意味着该技术可用于诊断影响血液细胞大小和形状的疾病,如镰状细胞贫血或疟疾。

Recovering scattered data from twisted light

Lei Gong, Qian Zhao, Hao Zhang, Xin-Yao Hu, Kun Huang, and et al.

Citation: Light: Science & Applications 8, Article number: 27(2019)

Published online 06 March 2019

Abstract | Full Text | PDF

文章概要:通过扭曲光恢复散射数据

通过解码光线穿过散射介质时出现的“散斑图”信息,可以使扭曲的光束传输更高质量的数据。中国科学技术大学龚雷等人开发出了用于从多路复用轨道角动量(OAM)信道中恢复散射数据的“散射矩阵辅助恢复技术”(SMART)。扭曲的多光束具有承载无限数据信道的潜力,但是大气中的微粒以及信道间能量传递引起的散射会降低数据质量。本文的SMART平台可传输高保真图像,与此前的报道相比,误码率降低了21倍。该技术的改进可以促进在恶劣大气条件或水下条件下的高质量光学数据传输。

Tunable terahertz on a chip scale

Lu Chen, Erin Sutton, Hyungwoo Lee, Jung-Woo Lee, Jianan Li and et al.

Citation: Light: Science & Applications 8, Article number: 24(2019)

Published online 27 February 2019

Abstract | Full Text | PDF

文章概要:芯片级可调谐太赫兹辐射

美国研究人员开发出一种纳米结结构,可以产生宽带可调谐的太赫兹辐射。介于微波上端和红外下端的太赫兹辐射可使原子和分子产生共振,从而揭示物质物理结构的有用信息。然而,太赫兹辐射是很难产生的。匹兹堡大学Jeremy Levy小组的陈璐等人用原子力显微镜在铝酸镧和钛酸锶之间形成了纳米结。通过将不同频率的激光照射到一个偏压的纳米结上可以产生高达100太赫兹的辐射。由于纳米结既能产生也能检测太赫兹辐射,因此它可以用来操纵和观察纳米级物体,例如:量子点或单个分子。

Microscopy: AI brings color to quantitative phase images of pathology samples

Yair Rivenson, Tairan Liu, Zhensong Wei, Yibo Zhang, Kevin de Haan and et al.

Citation: Light: Science & Applications 8, Article number: 23(2019)

Published online 06 February 2019

Abstract | Full Text | PDF

文章概要:显微镜:人工智能为病理样本的定量相位图像带来颜色

将定量相位显微镜技术与经过训练的神经网络相结合,可以避免使用化学染色剂来可视化生物组织样本的成分。定量相位显微镜可通过分析光波与样品不同区域相互作用时的相位变化来揭示无标记样本的特征。美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的Aydogan Ozcan和Yair Rivenson等人训练了一种神经网络,将人体皮肤、肾脏和肝脏的相位显微镜图像转换成与病理学中所使用的常规组织学染色技术获得的图像相匹配的图像。这种被作者称之为相位染色(PhaseStain)的虚拟染色方法可为生物学和医学组织样品提供更简单,更快速且成本更低的高质量分析。

Plasmonic devices: Better control with in-plane light

Liyong Jiang, Tingting Yin, Alexander M. Dubrovkin, Zhaogang Dong, Yuntian Chen and et al.

Citation: Light: Science & Applications 8, Article number: 21(2019)

Published online 06 February 2019

Abstract | Full Text | PDF

文章概要:等离激元装置:使用表面内光进行更好的控制

中国和新加坡的研究人员表示,沿着金属表面照射光束可以为光学器件提供前所未有的等离激元控制。局域表面等离激元共振(LSPR)是传导电子和光子耦合的振荡,它可以作为纳米级光学传感器甚至计算机的信息载体。大多数控制LSPR的尝试都是使用与表面成直角入射的“平面外”光;然而,以低角度穿过表面的 “平面内”光也有希望控制LSPR。来自南京理工大学的蒋立勇等人展示了金纳米盘上LSPR面内照射的两种新方法。他们不仅可以通过调整入射光将LSPR切换到不同的状态,还可以将逻辑数据编码到纳米磁盘链上,而这是平面外光照明无法实现的。

Quantum communication: Security despite noise

Ruoyang Qi, Zhen Sun, Zaisheng Lin, Penghao Niu, Wentao Hao, and et al.

Citation: Light: Science & Applications 8, Article number: 22(2019)

Published online 06 February 2019

Abstract | Full Text | PDF

文章概要:量子通信:虽有噪音但安全

中国研究人员所展示的量子通信系统可以在现实嘈杂的环境中安全地传输信息。新兴的超级计算机和量子计算机可能很快会打破我们保护信息的经典加密方法,这反过来也突出了对基于量子力学的新加密技术的需求。来自北京清华大学的龙桂鲁等人展示了一种量子安全直接通信(QSDC),它可以直接传输信息而无需分发易受攻击的密钥。该团队使用激光产生光子,这些光子可以在1.5公里距离内传输安全的量子信息,如文本信息和图像文件等。即使是在会引起高光子损失或噪声引入误差的情况下,接收器也可成功解码信息。

LEDs: Painting the town red

Yi Wei, Gongcheng Xing, Kang Liu, Guogang Li, Peipei Dang, and et.al

Citation: Light: Science & Applications 8, Article number: 15(2019)

Published online 30 January 2019

Abstract | Full Text | PDF

文章概要:LED:让城镇焕发红光

通过调整磷光物质中激活离子的电子结构,可以得到一种新的磷光物质,使白色发光二极管具有更自然的微红色。来自中国科学院长春应用化学研究所的Jun Lin等人将锗、镧和铋的氧化物结合在一起,制造出了一种略带红色的磷光物质。当把这种物质添加到LED芯片上的蓝光和绿光荧光粉中时,这种物质会发出与传统荧光粉转换型白光LED相比更自然的光。作为一种节能光源,LED不断被改进,但它们发出的光总是呈现出不自然的白色或蓝色。制造高质量的红光荧光粉来改变这一现状一直是个挑战。研究人员已开发出一种独特的微红色光致发光物质,其发光现象是由铋离子周围的电子引起的。该方法为探索无机材料的冷发光提供了新的视角。

Hybridized optoacoustic ultrasound computed tomography

Elena Merčep, Joaquín L. Herraiz, Xosé Luís Deán-Ben & Daniel Razansky 

Citation: Light: Science & Applications 8, Article number: 18(2019)

Published online 30 January 2019

Abstract | Full Text | PDF

文章概要:光声超声混合计算机层析成像

一种三合一的成像平台结合了每种成像技术的优点,能为小动物提供全身层析成像。该平台由瑞士苏黎世大学和苏黎世联邦理工学院的Daniel Razansky及其德国和西班牙的合作者共同开发,是光声层析成像与反射/透射模式超声波扫描的结合体。通过向组织发射超声脉冲和激光脉冲,该平台可以构建横截面断层图像,揭示器官功能、组织血管化、反射率、硬度和密度的细节。这个混合组合的附加价值体现在:用一种模式检索的图像还可用于提高其他两种模式的重建质量。因此,该平台可用于探测和量化在健康和疾病中组织的多种解剖特性、功能特性和分子特性。

Nanoscale lasers with dual wavelengths

Laura Sánchez-García, Mariola O. Ramírez, Rosa Maria Solé, Joan J. Carvajal, Francesc Díaz, and et.al

Citation: Light: Science & Applications 8, Article number: 14(2019)

Published online 30 January 2019

Abstract | Full Text | PDF

文章概要:具有双波长的纳米级激光器

通过在掺杂镱的磷酸钛氧铷(RTP)晶体中加入无序的银纳米粒子网络,可以简单而经济地实现双波长纳米激光器。来自马德里自治大学的路易莎·鲍萨(Luisa Bausa)等人发现,该系统可以在近红外光范围内同时生成波长为1075纳米和1052纳米的激光。发生这种情况是因为银纳米粒子的无序网络既提高了镱离子的激发速率,又增强了RTP晶体的振动模式。该研究小组还发现,所发射的波长可以自混合,在可见的绿色光谱区域内产生多波长辐射。研究结果表明,该系统在多路复用、精密光谱学和生成用于医学成像的太赫兹辐射波等方面具有潜在的应用前景。