Abstract Electromagnetic absorbers have drawn increasing attention in many areas. A series of plasmonic and metamaterial structures can work as efficient narrowband absorbers due to the excitation of plasmonic or photonic resonances, providing a great potential for applications in designing selective thermal emitters, biosensing, etc. In other applications such as solar‐energy harvesting and photonic detection, the bandwidth of light absorbers is required to be quite broad. Under such a background, a variety of mechanisms of broadband/multiband absorption have been proposed, such as mixing multiple resonances together, exciting phase resonances, slowing down light by anisotropic metamaterials, employing high loss materials and so on.

Abstract Locally addressable nanophotonic devices are essential for modern applications such as light detection, optical imaging, beam steering and displays. Despite recent advances, a versatile solution with a high-speed tuning rate, long-life durability and programmability across multiple pixels remains elusive. Here we introduce a programmable nanophotonic matrix consisting of vanadium dioxide (VO 2 ) cavities on pixelated microheaters that meets all these requirements. The indirect Joule heating of these VO 2 cavities can result in pronounced spectral modulation with colour changes and ensures exceptional endurance even after a million switching cycles. Precise control over the thermal dissipation power through a SiO 2 layer of an optimized thickness on Si facilitates an ultrafast modulation rate exceeding 70 kHz. We demonstrated a video-rate nanophotonic colour display by electrically addressing a matrix of 12 × 12 pixels. Furthermore, inspired by the unique pixel-level programmability with multiple intermediate states of the spectral pixels, a spatiotemporal modulation concept is introduced for spectrum detection.

The phase synchronization accuracy of modulated baseband signal in high-speed space optical communication directly affects the error rate and ranging performance of the communication system. At present, high-speed modulation baseband signal have problems such as low phase synchronization accuracy and complex hardware implementation. This paper proposes a high-speed modulation baseband signal phase synchronization algorithm based on FPGA. The phase of high-speed baseband signal transmission clock is adjusted in real time through closed-loop control to realize the phase synchronization of I and Q high-speed signals. The experimental results show that the phase synchronization accuracy of the high-speed optical modulation baseband signal with code rate of 5Gbps is less than 5ps; The communication sensitivity is better than -46dBm, and the ranging accuracy is better than 3mm. Compared with traditional methods, synchronization accuracy, communication sensitivity and ranging accuracy have been significantly improved, and low hardware complexity.

Learning-based video denoisers have attained state-of-the-art (SOTA) performances on public evaluation benchmarks. Nevertheless, they typically encounter significant performance drops when applied to unseen real-world data, owing to inherent data discrepancies. To address this problem, this work delves into the model pretraining techniques and proposes masked central frame modeling (MCFM), a new video pretraining approach that significantly improves the generalization ability of the denoiser. This proposal stems from a key observation: pretraining denoiser by reconstructing intact videos from the corrupted sequences, where the central frames are masked at a suitable probability, contributes to achieving superior performance on real-world data. Building upon MCFM, we introduce a robust video denoiser, named MVDenoiser, which is firstly pretrained on massive available ordinary videos for general video modeling, and then finetuned on costful real-world noisy/clean video pairs for noisy-to-clean mapping. Additionally, beyond the denoising model, we further establish a new paired real-world noisy video dataset (RNVD) to facilitate cross-dataset evaluation of generalization ability. Extensive experiments conducted across different datasets demonstrate that the proposed method achieves superior performance compared to existing methods. Code and dataset are available at https://github.com/mxxx99/MVDenoiser .

Heat shuttling phenomenon is characterized by the presence of a non-zero heat flow between two bodies without net thermal bias on average. It was initially predicted in the context of nonlinear heat conduction within atomic lattices coupled to two time-oscillating thermostats. Recent theoretical works revealed an analog of this effect for heat exchanges mediated by thermal photons between two solids having a temperature dependent emissivity. In this paper, we present the experimental proof of this effect using systems made with composite materials based on phase change materials. By periodically modulating the temperature of one of two solids we report that the system akin to heat pumping with a controllable heat flow direction. Additionally, we demonstrate the effectiveness of a simultaneous modulation of two temperatures to control both the strength and direction of heat shuttling by exploiting the phase delay between these temperatures. These results show that this effect is promising for an active thermal management of solid-state technology, to cool down solids, to insulate them from their background or to amplify heat exchanges.