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World File Search System双光子
六方氮化硼中量子发射器的双光子干涉
最近在二维材料中发现的量子发射器为量子信息集成光子器件开辟了新的前景。这些应用中的大多数都要求发射的光子是不可区分的，而这在二维材料中仍然难以实现。在这里，我们研究了利用电子束在六方氮化硼中产生的量子发射器的双光子干涉。我们在非共振激发下测量了 Hong-Ou-Mandel 干涉仪中零声子线光子的相关性。我们发现发射的光子在 3 纳秒的时间窗口内表现出 0.44 ± 0.11 的部分不可区分性，这对应于考虑不完美发射器纯度后的校正值 0.56 ± 0.11。 Hong-Ou-Mandel 可见度与后选择时间窗口宽度的相关性使我们能够估计发射器的失相时间约为 1.5 纳秒，约为自发辐射设定的极限的一半。使用 Purcell 效应和当前的 2D 材料光子学，可见度可达到 90% 以上。
飞秒激光双光子聚合技术的发展及 ...
[13] 燕超月 , 孙盛芝 , 刘小峰 , 等 .飞秒激光减材法制备透明材料 内部三维微纳连通结构研究进展 [J].激光与光电子学进展 , 2023, 60(21): 2100001.Yan C Y, Sun S Z, Liu X F, et al.Research progress on preparation of three - dimensional micro - nano connected structures in transparent materials by femtosecond laser material reduction method[J].Laser & Optoelectronics Progress, 2023, 60(21): 2100001.
纠缠双光子对源的表征...
在本研究中，我们利用β-硼酸钡 (BBO) I 型非线性晶体产生纠缠光子对。这些对被称为信号光子和闲置光子，具有独特的纠缠特性，是量子密码学和量子隐形传态等技术的基础。光子是通过称为自发参量下转换 (SPDC) 的过程产生的，当泵浦激光束穿过非线性介质时就会发生这种情况。该过程受动量和能量守恒控制，从而产生特定的相位匹配条件，决定光子对的空间和频率相关性。该项目的目标是通过基于巧合检测系统检查这些纠缠光子对的时间相关性来表征它们。
全皮质双光子介观成像和...
摘要 在主动感官辨别过程中，大脑皮层中的神经活动流受到特定任务的认知需求、运动和内部状态的限制。在行为过程中，大脑似乎从广泛的激活基序中进行采样。要了解这些局部和整体活动模式如何根据自发和任务相关行为进行选择，需要深入研究大面积皮质区域中单个神经元分辨率的密集采样活动。为了实现这一目标，我们开发了记录中尺度 2 光子 Ca 2+ 成像数据的程序，这些数据来自两种新型体内制剂，它们可以同时访问几乎所有的小鼠背部和外侧新皮质。作为原理证明，我们将神经活动与行为原语和高级基序对齐，以揭示大量神经元的存在，这些神经元通过运动和/或唤醒的自发变化协调皮质区域的活动。我们在此详述的方法有助于识别和探索广泛分布、空间异构的神经集合，其活动与行为的不同方面相关。
红外神经刺激引起的兴奋性和抑制性神经反应的双光子成像
理解复杂的神经回路及其与特定行为的关系需要对神经元亚型进行精确的时间和空间调节。非遗传近红外光刺激是最有前途的大脑非侵入性神经接口技术之一。1-5 最近，脉冲红外神经刺激 (INS) 技术已被引入作为一种能够安全且可逆地调节神经活动的方法。1 与其他波长的红外刺激（例如 808 nm、2 980 nm、3 5.6 μ m 4、5 ）引起的效应相反，脉冲传输 ∼ 1.875 μ m 红外波长会导致局部热量传输并被水快速吸收。6 当通过 200 μ m 光纤以短脉冲串（0.25 ms、200 Hz、0.5 s）传输时，这种高度聚焦（亚毫米）光学方法为灵长类动物皮层中的功能性柱特异性刺激提供了一种独特的方法。 7 因此，INS 相较于传统电刺激的优势包括高空间选择性、非接触式传递，以及对于灵长类动物和人类应用而言更为重要的一点，即无需事先表达视蛋白即可对大脑部位进行神经调节。8、9 此外，凭借这种靶向光纤刺激的精确度和 MRI 兼容性，局部 INS 结合 MRI 可用于灵长类动物大脑网络的体内映射 10-12，并有望用于对清醒行为猴子进行神经调节。虽然这些应用已显示出对体内回路神经调节的巨大前景，但其作用机制或对单个细胞类型的影响目前仍然知之甚少。现在有越来越多的证据表明 INS 会导致神经调节。通过电生理学、内在信号光学成像和体内钙成像评估，INS 已被证明可在麻醉啮齿动物中诱导兴奋性和抑制性神经元反应。 13、14 INS 对麻醉恒河猴视觉皮层产生了典型的视觉诱导皮层内在信号 7 的反应，而且导致功能匹配的眼部优势域的选择性调节，与局部皮层-皮层连接的激活一致。超高场 MRI 中的 INS 可激活恒河猴解剖学预测的中尺度全球大脑部位，这进一步表明投射细胞（兴奋性锥体神经元）被 INS 激活。10 – 12 这些 INS 诱导的反应已被证明具有强度和持续时间依赖性。尽管有这些令人信服的证据，但直接用电生理学方法展示神经元反应仍然具有挑战性。一个被称为贝克勒尔效应的问题在于，记录电极的直接加热会通过电极中的热诱导电流污染神经元反应。Cayce 等人。使用同时在麻醉啮齿动物体内使用 INS 进行钙成像，并观察大脑表面皮质星形胶质细胞和顶端树突中的细胞内钙信号。14 Kaszas 等人使用遗传编码的钙指示剂 Syn-GCaMP6f 进行双光子钙成像，并表明 INS 在麻醉小鼠皮质体内的神经元中诱导微弱的细胞内钙信号。15 到目前为止，我们对神经元反应的理解仍然处于初级阶段。其潜在的作用机制尚不清楚 16 – 23，并且在细胞水平上对不同神经元亚型以及体内不同生理状态的反应的影响仍然缺乏。特别是，尽管 fMRI 研究表明 INS 可在远处皮质部位诱导 BOLD 激活，但对于细胞回路对这种功能连接结果的贡献知之甚少。为了研究 INS 如何影响体内单个神经元并检查对不同细胞亚型的影响，我们在小鼠体感皮层 2/3 层以单细胞分辨率对 INS 的神经元钙反应进行了双光子成像。使用特定的遗传编码钙指示剂 GCaMP6 检查了 hSyn 和 mDlx 标记的神经元亚型的钙反应。我们发现 INS 诱导了神经元钙反射变化的强烈、强度依赖性调节，这种调节与脉冲序列重复频率精确同步。在麻醉小鼠中，hSyn 神经元对 INS 表现出正偏转反应。令人惊讶的是，mDlx 神经元群体包含不同的反应，其中一些表现出负向反应，可能反映了抑制神经元群体的多样性。因此，这些数据确定了 INS 对 hSyn 和 mDlx 神经元的有效性以及对细胞亚型的可能依赖性。讨论了这一发现的意义。使用特定的遗传编码钙指示剂 GCaMP6s 检查了 hSyn 和 mDlx 标记的神经元亚型的钙反应。我们发现 INS 诱导了神经元钙反射变化的强烈、强度依赖性调节，这种调节与脉冲序列重复频率精确同步。在麻醉小鼠中，hSyn 神经元对 INS 表现出正偏转反应。令人惊讶的是，mDlx 神经元群体包含不同的反应，其中一些表现出负向反应，可能反映了抑制神经元群体的多样性。因此，这些数据确定了 INS 对 hSyn 和 mDlx 神经元的有效性以及对细胞亚型的可能依赖性。讨论了这一发现的含义。使用特定的遗传编码钙指示剂 GCaMP6s 检查了 hSyn 和 mDlx 标记的神经元亚型的钙反应。我们发现 INS 诱导了神经元钙反射变化的强烈、强度依赖性调节，这种调节与脉冲序列重复频率精确同步。在麻醉小鼠中，hSyn 神经元对 INS 表现出正偏转反应。令人惊讶的是，mDlx 神经元群体包含不同的反应，其中一些表现出负向反应，可能反映了抑制神经元群体的多样性。因此，这些数据确定了 INS 对 hSyn 和 mDlx 神经元的有效性以及对细胞亚型的可能依赖性。讨论了这一发现的含义。
用于集成光子封装的双光子光刻
光子集成电路 (PIC) 长期以来一直被视为彻底改变光学的颠覆性平台。在成熟的电子集成电路制造工业代工厂基础设施的基础上，PIC 的制造取得了显著进展。然而，由于 PIC 的光学对准公差严格，因此需要专用封装仪器，因此 PIC 的封装往往成为阻碍其可扩展部署的主要障碍。双光子光刻 (TPL) 是一种具有深亚波长分辨率的激光直写三维 (3-D) 图案化技术，已成为集成光子封装的一种有前途的解决方案。本研究概述了该技术，强调了 TPL 封装方案的最新进展及其在主流光子行业中的应用前景。
通过量子干涉法观察纠缠双光子吸收
最近的研究表明，使用非经典光状态（例如纠缠光子对）可能会为实验性双光子吸收光谱开辟新的令人兴奋的途径。尽管对纠缠双光子吸收 (eTPA) 进行了几项实验研究，但关于 eTPA 是否真正被观察到仍然存在激烈的争论。这场有趣的争论之所以出现，主要是因为最近有人认为单光子损耗机制（例如散射或热带吸收）可能模仿预期的纠缠光子线性吸收行为。在这项工作中，我们专注于 eTPA 的透射测量，并在评估 eTPA 的背景下探索了三种不同的双光子量子干涉仪。我们证明所谓的 N00N 状态配置是唯一一种被认为对线性（单光子）损耗不敏感的配置。值得注意的是，我们的结果表明，N00N 状态可能成为量子光谱学的潜在强大工具，使其成为任意样本中 eTPA 认证的有力候选者。
利用双光子全息光遗传学探测神经代码
光遗传学引发了神经科学家研究大脑功能的革命。由于技术限制，大多数光遗传学研究都采用了低空间分辨率激活方案，这限制了可以进行的扰动类型。然而，在更精细的空间尺度上操纵神经活动可能对更全面地了解神经计算非常重要。空间精确的多光子全息光遗传学有望解决这一挑战，并开辟了许多以前不可能实现的新实验类型。更具体地说，通过提供在功能定义的神经元集合中在空间和时间上重建极其特定的神经活动模式的能力，多光子全息光遗传学可以让神经科学家揭示感觉、认知和行为神经代码的基本方面，而这些方面此前是无法实现的。本综述总结了多光子全息光遗传学的最新进展，这些进展大大扩展了其功能，强调了突出的技术挑战，并概述了它可以执行的实验类型，以测试和验证大脑功能的关键理论模型。多光子全息光遗传学可以帮助关闭实验和理论神经科学之间的循环，从而显著加快神经科学发现的步伐，从而对神经系统功能和疾病带来全新的根本性见解。