编者按：在当今世界的科技竞逐中，从“0”到“1”的原始创新和突破已成为国际竞争的重要部分，这对科技基础设施提出了更高的要求。先进阿秒激光设施将成为继散裂中子源之后，又一落户松山湖科学城的国家重大科技基础设施项目。   先进阿秒激光设施是以高功率飞秒激光与物质相互作用产生阿秒激光与高能光子为基础的光源装置，将为物理、化学、材料以及生物医学提供全新的研究手段，推动这些领域产生基础理论的突破，进而引发新一轮技术革命。 大国重器接连落子，标志着东莞松山湖科学城从单个大科学装置加快向大科学装置集群进发，将带动更多高端创新要素在松山湖科学城集聚。...

大脑的神经回路是一个极其复杂的网络，包含数十亿个神经元细胞，在这些细胞间又存在着数以百亿计的连接。如果只了解其中单个分子或单个神经细胞的工作机理而不了解多个神经元细胞之间连接之后的网络结构和集体行为方式，是无法理解大脑复杂且高等的功能行为的，也无法解释很多脑部疾病的致病机理。目前，尽管成像技术众多，但仍然缺乏可以在亚细胞神经元突起水平上描绘出单个脑组织中所有细胞以及神经投射图谱的方法。因此，构建出一种能快速绘制神经网络联接图谱，展现全细胞细节并与电子显微成像相关联以发挥二者优势的光学成像技术，对我们了解大脑的工作机制和相关疾病机理具有重大意义。 为了实现这个目的，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所张若冰课题组提出一种光学多层干涉断层成像方法——“Optical Multilayer...

光谱学主要研究光和物质之间的相互作用与波长之间的关系，广泛应用于基础研究和工程技术的各个方面。传统的光谱仪都需要一些色散或干涉元件，结构复杂、制备困难、价格比较昂贵，而且光谱通道数有限。另一方面，单光子探测器的研究近年来也十分受到重视，尤其是超导纳米线单光子探测器 （SNSPD） 是一个很有前途的选择，其光谱响应范围宽（从紫外线到中红外）、量子效率高、时间抖动小、计数速率高、暗计数低，还可以与纳米光电路实现片上集成。但是，到目前为止，单光子探测器仅用来记录光子的有无和多少，并没有关心入射光子的波长特性。 图1.超导纳米线单探测器光谱仪概念图...

南京大学介电体超晶格实验室的谢臻达教授、祝世宁院士课题组的贾琨鹏博士后和汪小涵博士等在光学微腔研究中取得重要突破，以铌酸锂介电超晶格材料为基础，首次提出并实验验证了称为盒形微腔的新型光学微腔构型。该微腔突破了传统微腔对于频率匹配的严格限制，实现了宽带连续可调谐的微腔激光器，在中红外波段输出功率达到数百毫瓦，对于高精度光谱学等应用具有重要意义。...

光束在介质界面折射或反射的时候动量发生改变，会在界面上施加压力。这种现象就是光压（radiation pressure）效应。通常情况下，光的压力极其微小（例如1W的激光反射产生的光压力为10-9 N量级），所以只有在特殊的时间空间特征下才可以发挥光压神奇的作用。目前基于光压效应的应用有：原子冷却 (atom cooling), 太阳帆 (solar sail)，以及光镊 (optical tweezers)。其中的原子冷却和光镊的工作分别在1997年和2018年被授予诺贝尔物理学奖。最高龄的诺奖得主之一的Arthur...

超强超快激光在研究非线性光学、强场实验、电子动力学和超快光谱等方面有重要的作用。常用的钛宝石激光器能产生非常高的峰值功率，然而，其平均功率的大幅提升面临瓶颈。掺镱 (Yb)固体激光器在实现高平均功率方面具有显著优势，是目前超快激光器研究的热门方向。 四川大学电子信息学院中红外超快激光课题组梁厚昆教授带领团队采用宽带振荡器，宽带晶体Yb:CALGO（Yb:CaAlGdO4，掺镒铝酸钆钙激光晶体），结合调控种子脉冲光谱形状等方法，抑制了再生放大过程中的增益窄化现象，实现了12.5 W，95 fs超短脉冲输出。研究人员认为这是国际上首次在不使用非线性压缩方法下，掺镱晶体再生放大器实现亚百飞秒激光输出，相关成果发表在 Photonics Research 上。...

万物互联时代，指数化增长的数据传输对高速通信网络有较高需求，数据中心作为重要的数据处理终端而备受关注。规模化光电子集成芯片是通信系统的关键组成部分，其性能，功耗及成本的持续优化是下一代光网络的基础。 伴随光电器件的规模化集成，与半导体激光器相连接的光学元件不可避免地会产生光学反馈，而激光器对光学反馈极敏感，非常小的反馈便会影响激光工作稳定性从而影响光芯片的性能。目前芯片上光隔离器的技术难度和成本都很高，如果激光器对外部光学反馈的抵抗力足够强，即可避免隔离器的使用，因此，开发对外部光学反馈不敏感的激光器是理想的解决方案。同时，鉴于数据中心较高的核心工作温度，耐高温的片上光源有利于进一步降低制冷所造成的能耗并延长芯片寿命。 法国巴黎理工学院、美国加州大学圣塔芭芭拉分校、日本 QD Laser,...

Chinese Optics Letters 2021年第12期Editors’ Pick： Yang Xue, Wei Chen, Shuang Wang, Zhenqiang Yin, Lei Shi, and Zhengfu Han. Airborne quantum key distribution: a review [Invited], Chinese Optics Letters, 2021, 19(12): 122702. 中国科学技术大学韩正甫教授、陈巍研究员，联合空军工程大学石磊教授团队在 Chinese Optics...

撰稿 | 王鑫（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所），孟森（上海乂义实业有限公司） 40年前的美国科幻电影《银翼杀手》中有一个场景：主人公Rick Deckard拿着一张照片，放入扫描设备中，通过语音控制，将照片放大再放大，看到了照片中隐藏着的细节证据。 图1：《银翼杀手》场景 这部电影首次呈现关于图像超分辨技术的设想。对于一个成像系统（如数码相机、手机、光电侦查吊舱等），真实场景的光线经过光学系统的多个光学镜头的折射（或反射）最终照射到由感光模块组成的光电传感器上，光电传感器将光信号转换成电压信号，而后通过处理电路将电压信号转化为数字图片。 图2：数字图片获取过程 在整个成像过程中，有以下几个过程会导致我们在屏幕上看到的数字图片与真实场景出现差异： 1....

作者简介   撰稿人—高宇婷   研究方向—傅里叶叠层显微成像术 TITLE   # Enhanced image reconstruction of Fourier ptychographic microscopy with double-height illumination #   NO.1   导读  ...

光不仅作为光学计算机芯片的信息载体，尤其是下一代量子计算机，都扮演着重要的角色。它在微小芯片尖角周围的无损引导以及对其与其他光相互作用的精确控制是全球研究的焦点。帕德博恩大学的科学家们现在已经证明了光波的空间限制到比拓扑光子晶体中的波长更小的点。这些是人造电磁材料，可促进对光的稳健操控。这种状态受到特殊属性的保护，例如对量子芯片很重要。该研究结果现已发表在《科学进展》上。 拓扑晶体基于特定结构发挥作用，其特性在很大程度上不受干扰和偏差的影响。虽然在普通光子晶体中，光操纵所需的效果是脆弱的，并且会受到材料结构缺陷的影响，例如，在拓扑光子晶体中，条件不受此影响。拓扑结构允许诸如单向光传播和增加引导光子的鲁棒性等特性，这些特性对未来的基于光的技术至关重要。  ...

摘要：南方科技大学电子与电气工程系刘言军课题组使用液晶与超表面有效地结合实现对光场的动态调控。过去的研究当中，研究者们往往忽略了超表面单元几何形状对液晶取向的影响。在该工作将液晶和特殊设计的超表面协同融合，二者相得益彰，以实现具备多种光学功能的超表面器件。 关键词：超表面, 液晶, 动态调控, 偏振成像与显示...

导    读  作为一种可以在大气环境下实现高速加工的非接触工艺过程，微纳米尺度的激光精密加工具有独特的优势。而其中的飞秒激光加工方法，在高质量的微纳米结构的制造及相关的表面加工等方面，尤其是在创造新的功能性结构和器件上，都是当前及未来十分重要的先进制造手段。   引用格式：Zhenyuan Lin, Minghui Hong, "Femtosecond Laser Precision Engineering: From Micron, Submicron, to Nanoscale", Ultrafast Science, vol. 2021, Article ID 9783514, 22 pages, 2021....

  1.科大国盾量子技术股份有限公司   网址： http://www.quantum-info.com/   国盾量子发源于中国科学技术大学，自2009年5月创办以来已成长为全球领先的量子通信设备制造商和量子安全解决方案供应商。2020年7月，国盾量子在科创板上市，截至今日市值256.6亿元。   2015年12月，中科院、中科大、国盾量子、阿里巴巴、中兴通讯等机构共同发起组建的中国量子通信产业联盟在北京成立。   融资情况：   全资子公司：   山东量子科学技术研究院有限公司 北京国盾量子信息技术有限公司 广东国盾量子科技有限公司 上海国盾量子信息技术有限公司 新疆国盾量子信息技术有限公司 珠海海通华媒投资管理有限公司   核心人员：   彭承志 董事长  ...

撰稿人—王鹏飞 研究方向—波前传感 TITLE   # Piston sensing for a segmented mirror system via a digital dispersed fringe generated by wavelength tuning #   NO.1   导读   色散条纹传感器(DFS)是一种很有前途的方法，主要应用于合成孔径望远镜的共相检测。该方法1996年被Koechlin L等人提出，用于弥补精共相方法的探测范围问题。在随后二十几年中，基于DFS的各种算法被提出：2004，Fang Shi等人提出色散条纹色散方向强度最小二乘拟合法；2011，北京理工大学Weirui...

量子级联激光器（QCL）是一种基于量子阱中子带间电子跃迁的半导体激光器，光子能量取决于量子阱的厚度而非材料基本带隙的宽度，因此对材料层厚度进行量子裁剪即可调节激光输出波长。QCL结构包含多层量子阱，每层量子阱都包括注入区和有源区，由于量子隧穿效应，电子跃迁过程中会从一个周期的注入区隧穿到下一个周期的有源区，然后高能级的电子到达低能级，同时释放出光子。在整个过程中只有电子参与，所以QCL具有单极性，输出激光是单向偏振的。 QCL的发展除了体现在工作温度适应性上，还包括波长/波段的细分和扩展。材料技术和工艺的进步推动了QCL的发展，随着器件在室温下运行的输出功率越来越高、单频特性越来越好、输出波长不断拓展，QCL在很多领域中的应用也越来越广泛，其面临的不断提高的技术指标要求也牵引着QCL技术的进步。...

技术出发点： 共聚焦显微镜凭借其对各种样品成像时所具有的灵活性和可靠性，目前仍然是生物医学光学显微镜中的主力。 但是其存在点扩散函数各向异性、分辨率衍射受限、散射样品中与深度相关的退化(degradation)和体积漂白等问题。 文章创新点： 基于此，美国国立卫生研究院的Yicong Wu(一作兼通讯)等人提出一种多视图(multiview)共聚焦显微镜，在空间上从亚微米到毫米，在时间上从毫秒到小时级地增强共聚焦显微镜的性能。轴向和横向分辨率提高两倍以上的同时，还降低了光毒性。主要举措有： (1)、开发紧凑型线扫描仪，能够在大面积上实现灵敏、快速、衍射极限的成像； (2)、将线扫描与多视图成像相结合，开发可提高分辨率各向同性并恢复因散射而丢失的信号的重建算法；...

据麦姆斯咨询报道，美国西北大学（Northwestern University）的研究人员发明了一种新的非视距成像（NLoS）高分辨率相机，能够“透视”皮肤、雨雾以及人类头骨，甚至看到拐角后方等常理看不到的东西。 这种被称为合成波长全息（Synthetic Wavelength Holography, SWH）技术的新方法，将相干光间接散射到“隐藏的”物体上，然后由这些物体再次散射并返回相机。然后，利用一种算法重建散射光信号，实现原本看不到的隐藏物体成像。凭借其高时间分辨率，该方法还具有对快速运动物体成像的潜力，例如透过胸部观察心脏跳动，或街道拐角后方快速行驶的汽车等。 合成波长全息（SWH）技术成像示意图...

12月5日，在第五届安徽大学创新发展高峰论坛上，专家学者就助力安徽架构科技创新策源地相关问题进行深入研讨。 新晋中国科学院院士、中国科大国家同步辐射实验室主任封东来教授也透露了合肥先进光源的最新进展。据悉，作为低能区第四代同步辐射光源，合肥先进光源预计在2027年建成，并将助力安徽打造“芯屏汽合”产业创新。 合肥先进光源预计2027年建成 如同夜间在家找东西，最简单方法就是打开家中最亮的灯，而同步辐射光源就是我们探测微观世界时那盏最明亮的灯。...