Негармонические двухцветные фемтосекундные лазеры достигают 1000-кратного усиления выходного белого света в H₂O

Используя негармоническое двухцветное фемтосекундное лазерное возбуждение, учёные из Института молекулярных наук (NINS, Япония) и SOKENDAI открыли новый оптический принцип, который позволяет генерировать в воде значительно более сильный свет, достигая 1000-кратного увеличения выходного сигнала широкополосного белого света по сравнению с традиционными методами. В эксперименте было использовано негармоническое двухцветное фемтосекундное лазерное возбуждение, при котором две длины волн лазера не имеют целочисленного соотношения частот. Хотя комбинации гармоник (такие как основная и вторая гармоники света) широко используются в нелинейной оптике, это первая демонстрация того, что негармоническое возбуждение в воде может открыть мощный режим взаимодействия света с веществом. Эта работа опубликована в журнале Optics Letters.

Распределённое квантовое зондирование с многомодовыми состояниями N00N

Исследовательская группа доктора Хян-Таг Лим из Центра квантовых технологий Корейского института науки и технологий (KIST) продемонстрировала первую в мире распределённую квантовую сенсорную сеть сверхвысокого разрешения. Учёные создали двухфотонное многомодовое состояние N00N, запутанное по четырем модам пути, и использовала его для одновременного измерения двух различных фазовых параметров. В результате им удалось достичь приблизительно на 88% более высокой точности (улучшение на 2,74 дБ) по сравнению с традиционными методами, тем самым продемонстрировав производительность, приближающуюся к пределу Гейзенберга, не только в теории, но и в эксперименте. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

V Международная научно-практическая конференция "Компьютерные приложения для управления и устойчивого развития, материаловедение и оптика" (CMSD-V-2025)

22 декабря 2025 г. — 24 декабря 2025 г., срок заявок: 16 декабря 2025 г. Таджикистан, Душанбе (издание включено в: РИНЦ, Scopus, eLibrary, DOI). Форма участия: очно-заочная. Язык информации: русский. Приглашаем Вас опубликовать свои научные труды в журнале Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering (индексируется в международных базах Scopus и Web of Science) по результатам V Международной научно-практической конференции «Компьютерные приложения для управления и устойчивого развития, материаловедение и оптика» (CMSD-V-2025), которая состоится на базе Таджикского технического университета имени академика М. Осими (г. Душанбе, Республика Таджикистан). Журнал Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering индексируется в международных базах Scopus (по CiteScore – 4 квартиль, по SJR – без квартиля) и Web of Science (без квартиля, выборочная индексация статей). Для участия в конференции приглашаются студенты, аспиранты, преподаватели, молодые ученые, работники профильных организаций, ученые различных научно-исследовательских и образовательных учреждений, а также представители государственных учреждений.

Электроуправляемая лазерная генерация на двухполостном перовскитном устройстве

Ученые продемонстрировали работающий на электричестве перовскитный лазер с двумя резонаторами в конструкции, решив проблему, которая существовала в этой области более десятилетия. Прибор основан на интегрированной двухполостной архитектуре, которая разделяет функции электрооптического преобразования и оптического усиления между двумя специализированными компонентами — под действием электрических импульсов интенсивное направленное излучение перовскитного светодиода в первом микрорезонаторе поглощается монокристаллом перовскита во втором микрорезонаторе, что обеспечивает усиление света и последующую генерацию лазерного излучения.

Переходная доменная граница вызывает сверхбыстрое перемагничивание

В области сверхбыстрого магнетизма изучается, как вспышки света могут изменять намагниченность материала за триллионные доли секунды. В процессе, называемом полностью оптическим переключением (AOS), один лазерный импульс длительностью в несколько фемтосекунд (≈10⁻⁴⁴ секунд) переворачивает крошечные магнитные области без необходимости внешнего магнитного поля. До сих пор считалось, что процесс переключения происходит равномерно в магнитном материале везде, где лазерный импульс выделяет достаточное количество энергии. В работе, опубликованной в журнале Nature Communications, учёные из Института Макса Борна совместно с коллегами из Берлина и Нанси показали, что это не так. Вместо этого происходит сверхбыстрое распространение границы намагниченности вглубь материала.

Пикосекундное расширение в LaAlO₂, резонансно управляемое инфракрасно-активными фононами

Облучая синтетическую тонкую пленку (алюминат лантана) сверхбыстрыми импульсами низкочастотного инфракрасного света, учёные заставили ее атомарно расширяться и сжиматься миллиарды раз в секунду — это "дыхание", вызванное деформацией, можно использовать для быстрого включения и выключения электронных, магнитных или оптических свойств материала. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters. Растяжение и сжатие материала для создания деформации является распространенным методом управления его свойствами, однако использование света для этой цели изучено меньше.

Сверхбыстрое разделение поляризации и деформации в сегнетоэлектрике BaTiO₃

Международная группа исследователей под руководством Ле Фыонг Хоанга и Джузеппе Меркурио из European XFEL открыла новый способ чрезвычайно быстрого и точного управления свойствами сегнетоэлектрических материалов с помощью света. Учёные продемонстрировали, что поляризация может изменяться независимо от искажения решётки, с которым она обычно тесно связана. До сих пор такое разделение существовало лишь в теории и никогда не наблюдалось экспериментально. Этот процесс стал возможен благодаря сверхкоротким высокоэнергетическим лазерным импульсам, возбуждающим электроны в материале. Это позволило учёным изменять поляризацию чрезвычайно быстро — менее чем за одну триллионную долю секунды. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Высокоэффективная векторная голография на основе сверхтонких метаповерхностей

Традиционные голографические системы требуют громоздких оптических установок и интерференционных экспериментов, что делает их непрактичными для компактных или интегрированных устройств. Вычислительные методы, такие как алгоритм Герхберга–Сакстона (GS), упростили проектирование голограмм, исключив необходимость в физических интерференционных картинах, но эти подходы позволяют получать скалярные голограммы с равномерной поляризацией, что ограничивает объём кодируемой информации. Чтобы преодолеть эти ограничения, исследователи из Гонконгского университета науки и технологий, Университета Фудань и Гонконгского университета разработали универсальную стратегию векторной голографии — голограмм, кодирующих как интенсивность, так и поляризацию, с использованием сверхтонких метаповерхностей. Как сообщается в журнале Advanced Photonics, этот метод работает при произвольной поляризации падающего света и позволяет генерировать сложные изображения с пространственно меняющимися состояниями поляризации, что значительно расширяет информационную емкость голограмм.

Нанофотонные квантовые скирмионы, создаваемые квантовой электродинамикой полупроводниковых резонаторов

Учёные из Университета Сунь Ятсена и Тяньцзиньского университета сообщили о первой экспериментальной реализации однофотонных квантовых скирмионов в системе квантовой электродинамики с резонатором полупроводника. Статья, опубликованная в журнале Nature Physics, может открыть новые возможности для изучения квантовых взаимодействий света с материей, а также внести вклад в развитие фотонных квантовых устройств.

В гипсе обнаружено новое поведение света

Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances учеными из Национального института графена при Манчестерском университете и Университета Овьедо, выявило ранее невиданное поведение света в гипсе. В двумерной форме материала был обнаружен редкий тип волн, известный как сдвиговой фононный поляритон. В тонких пленках гипса эти волны претерпевают топологический переход от гиперболического к эллиптическому поведению, проходя через уникальное канализированное состояние. Это позволяет регулировать распространение света через материал.