随着超强超短激光技术的发展进步，科研人员可以在前所未有的维度和视角审视物理世界，包括阿秒的时间尺度（1阿秒=10-18秒）和十拍瓦(1016W)量级的能量尺度，这些极限维度对粒子和辐射源带来了新的内涵与机理，小型化、低成本的粒子源与辐射光源不仅有望对粒子物理、核物理、光物理、材料物理等基础学科产生变革影响，而且将推动生物医疗、国防安全、工业检测等应用的快速发展。本次报告将综述介绍近几年来中科院上海光机所我们研究组基于超强超短激光对前沿科学的探索之旅，包括表面等离极化激元（SPP）与强场太赫兹（1THz=1012Hz）光源等新型相干辐射源方面的最新进展，SPP光源在探测、传感、信息处理等领域都有重要应用潜力，而场强超过1MV/cm的太赫兹光源则能够与物质声子、自旋等强耦合，对物态调控具有重要价值。辐射光源的性质与电子动力学密切相关，我将阐述指尖加速器即激光直接电子加速的原理和集成加速器的最新进展，并介绍阿秒尺度下电子发射与调制的原理，最后报告展示超强激光在实验室创造出极端物理现象，一起领略超强光场物理的奥义。
Magic Angle Twisted Bilayer Graphene (MATBG), a novel system that has emerged as a fertile ground for studying complex electronic behaviors, is constructed by stacking two graphene layers at an approximate twist angle of 1.1 degrees, MATBG exhibits a range of unexpected and fascinating properties.
Modern precision spectroscopy has a wide range of applications, from fundamental physics research to practical applications in fields such as chemistry, medicine, and engineering. It paves the way to measure fundamental constants, study the behavior of atoms and molecules in extreme conditions, and develop highly accurate sensors and clocks.
本次报告综述了近几年来课题组在新型二维材料非线性光学效应及物理方面的进展，主要包括过渡金属硫化物、石墨烯、黑磷等重要二维半导体的制备及非线性光学特性测试技术，研究了二维材料的宽带饱和吸收、双光子吸收及饱和、光学双稳态、非线性折射率色散及二次/高次谐波产生等效应，探究了二维材料中的激子暗态调控、半导体到半金属转变、相干声子动力学、表面态辅助的载流子弛豫动力学、俄歇复合、缺陷态调控工程，验证了高性能二维半导体在强激光防护光限幅器、超短脉冲激光锁模器、全光调制和光子晶体上的应用。
Photonic neural networks is a revolutionary paradigm in the field of artificial intelligence, harnessing the power of photonics to accelerate the computational speed and energy efficiency of neural networks to previously unimaginable levels.
未来随着B5G/6G通信发展，大数据、人工智能、物联网等数据传输量将呈现激增态势，而6G容量预计将提升干倍，需拓展新型频谱载波资源(太赫兹、可见光、紫外和红外波段)。可见光通信(VLC)是一种400-800THz频率范围的高速通信技术，本报告将介绍可见光高速传输方面的进展，讨论近期的研究热点，包括新材料和设备，高级调制，水下可见光通信以及基于机器学习的信号处理，介绍6G中可见光通信的前景和挑战。
本次报告会简单回顾人类在纳米电子领域的进展，以及现在遇到的瓶颈。在下一步的发展中，二维材料带来新的希望。张远波老师会结合其实验室的研究介绍二维材料研究在材料科学和物理方面带来的新的机遇。
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