创刊六十周年特辑④包括来自了浙江大学李强教授课题组“多波段兼容红外伪装技术研究进展”，中国科学院上海微系统与信息技术研究所尤立星研究员课题组“超导单光子探测器在生物领域中的应用进展”的特邀文章。 1. 多波段兼容红外伪装技术研究进展（特邀） 作者：李强, 秦并, 仇旻 单位：浙江大学 文章概述： 红外伪装技术是指隐藏或改变目标红外辐射特征的技术，对于提升目标的生存率具有重要意义。然而，多波段探测技术的发展给传统的红外伪装技术带来了挑战。在日益严峻的生存环境驱使下，多波段兼容伪装技术应运而生。...
01 【导读】 配备自适应光学（Adaptive Optics, AO）系统的地基大口径太阳望远镜是开展高分辨率太阳观测的主要手段。传统AO采用太阳黑子、气泡或米粒等低对比度扩展目标作为信标对整层大气湍流的整体倾斜和波前扰动进行实时测量和校正，可以实现对太阳目标精细结构的近衍射极限高分辨成像观测。受大气非等晕性限制，传统AO的成像视场只有10″—20″，无法满足尺度较大的太阳活动区观测要求。大视场自适应光学如多层共轭自适应光学(Multi-Conjugate Adaptive Optics, MCAO)和地表层自适应光学(Ground Layer Adaptive Optics,...
近红外波段的超快光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑、热管理方便、长期稳定等特点，备受医学诊疗和空间探测等领域的青睐。成本低廉、技术成熟的硅基光电探测器，在900 nm附近具有较高的响应度[1]，如图1。因此，开发波长在900 nm附近的激光能在降低光学探测成本的同时又具有较高的探测效率。特别地，在激光测距领域中，该波段下的低重复频率、窄脉冲宽度的超快光纤激光器可以有效地减少飞行时间测距（TOF）中的距离模糊[2]同时保持毫米级测距精度，被研究人员们广泛关注。 图1. 硅基探测器响应度随波长变化曲线[1]。...
日前，国科大杭州高等研究院（以下简称“国科大杭高院”）成功研制出国内首个在恶劣环境下使用的超大面源黑体，为大口径红外观测系统提供了有力支撑，推动了大口径红外系统的应用与发展。 什么是黑体？国科大杭高院王建宇教授工作室副研究员刘世界，向记者介绍时打了个比方：“游标卡尺是实验室中常用的测量仪器。在红外探测领域，我们也需要这样的‘游标卡尺’。” 超大面源黑体 说黑体像游标卡尺，其实是因为它的标准性。比如，在3D打印机的红外恒温系统中，黑体被用作标准对红外加热源进行实时校准，以提高物件的打印精度和成功率。...
Opto-Electronic Advances 论文推荐 南京大学徐挺教授和陆延青教授团队基于电子束局部发散角与方位角相位梯度之间的关系，创造出具有非同质强度分布的结构化电子涡旋。这一突破意味着电子涡旋的强度模式可以根据特定的需求进行定制，为电子束的操控和应用开辟了新的维度。 文章 | Huo PC, Yu RX, Liu MZ et al. Tailoring electron vortex beams with customizable intensity patterns by electron diffraction holography. Opto-Electron Adv 7, 230184 (2024). ...
自适应光学系统 自适应光学系统是一种基于反馈控制技术的高级光学系统，其主要用途：通过实时监测光学信号并动态调整相应光学元件以补偿外部扰动或系统误差，最终实现系统光学性能的优化提升。自适应光学系统的设计灵感源于补偿大气湍流对天文观测和激光传输的不良影响，现已被广泛应用于天文学、激光通信、医学成像等领域。...
近期，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室张军勇副研究员团队联合哈尔滨工业大学赵永蓬教授课题组首次完成EUV和软x射线分束器的设计与实验验证，该研究有望解决极紫外和x射线波段的衍射成像和干涉传感的分束器受限问题。相关成果以“Azimuthally extreme-ultraviolet focal splitter by modified spiral photon sieves”为题，发表于APL Photonics。...
撰稿人 | 薪胆居士 论文题目 | Silicon photonics-based high-energy passively Q-switched laser 作者 | Neetesh Singh, Jan Lorenzen, Milan Sinobad, Kai Wang, Andreas C. Liapis, Henry C. Frankis, Stefanie Haugg, Henry Francis, Jose Carreira, Michael Geiselmann, Mahmoud A. Gaafar, Tobias Herr, Jonathan D. B. Bradley, Zhipei Sun, Sonia...
薄片激光器以其极佳的光束质量和高效的光-光转换效率在工业制造业和基础科学研究等领域得到了日益广泛的应用。尤其是薄片超快激光技术证明是实现大脉冲能量、超短脉宽、高平均功率的最佳方案，也被誉为激光工业”皇冠上的明珠”，对于高端制造业、极紫外光产生、阿秒科学等具有重要意义。...
导 读 近日，南京大学副校长陆延青教授、马玲玲助理教授和新加坡国立大学仇成伟教授联合提出了基于像素化液晶超结构的矢量全息术，该技术采用像素化液晶空间复用结合相位差编码的新思路，仅依靠单层液晶结构即实现了空间任意光偏振和振幅的独立编码控制，展示了一个宽带高效、多维动态的液晶矢量光学平台。这一突破将促进液晶在下一代光信息技术领域的应用发展。该成果在卓越计划高起点新刊eLight上发表，题为“Vectorial Liquid-Crystal Holography”。 ...
专家视点 当超短光脉冲的持续时间接近少周期状态时，载波包络相位（定义为载波和脉冲包络之间的相位）开始变得重要。在此，Manuel Meierhofer等人提出了一种基于快速光电二极管的有源载波包络相位稳定方案，用于由两个频谱失谐和相位相关脉冲的差频混合产生的光波形。通过对两个共同传播的近红外生成脉冲串的光谱重叠部分进行椭圆偏振测量，研究人员将它们的相对定时稳定在18 as。因此，可以锁定生成的中红外脉冲的载波包络相位，剩余相位抖动低于30...
激光切割玻璃、蓝宝石可以大大改善切割质量和效率。传统的玻璃切割方式是机械切割方式，例如用金刚石划线和断裂，其缺点是划线质量较低和精度较低，一般会产生微裂纹、碎裂。机械切割之后，还需要许多额外的耗时进行后处理步骤，例如研磨、掩蔽和蚀刻，以消除机械加工过程中引起的损坏，达到最终实现部件外部尺寸的所需公差。 通过将激光深度切割用于玻璃切割工艺，可以避免以上提到的缺点。然而如何实现深度切割，是一个难点，因为激光焦点的深度有限，一般只有几十μm，而被切割玻璃的厚度往往从0.1到10mm。...
导 读 光学显微成像技术自400多年前问世以来，不断推进着人类认识世界和改造世界的进程，显微镜已经成为了人类研究探索和生产生活中不可或缺的科学工具。然而，显微镜面临着视场、景深和分辨率的相互制约，信息通量受限。通过载物台或镜组机械移动来扩展或调节视场、景深和分辨率的传统方法缺乏实时性，严重限制了其应用，特别是在三维动态成像和大规模多尺度特征样品检测中。 鉴于此，北京航空航天大学王琼华教授研究团队提出了一种自适应多尺度光学显微成像技术。在该项研究中，研究人员受液体透镜技术和多尺度成像技术的启发，提出了一种自适应多尺度成像机制，研制了具有快速变焦、扩展景深和大视场成像功能的自适应多尺度光学显微镜（AMS...
自从1960年美国物理学家西奥多·梅曼（Theodore H. Maiman）发明世界上第一台红宝石激光器以来，激光被广泛应用在材料、物理、生物以及化学等领域的研究，并且已经深入到了生活的方方面面。例如，我们现在的互联网就是使用特定波段的激光在光纤中以光速传递信息。此外，自动驾驶中的激光雷达、手机显示屏中的量子点激光、虚拟现实（VR）中的全息投影以及美国正在进行的“星链”系统都依赖激光。 目前激光器通过使用不同的激光材料以及光学非线性效应覆盖了紫、红外甚至太赫兹波段，但对于物质内部结构的探测以及微纳加工层面来说则需要使用更短的波长。例如手机和电脑芯片就需要采用极紫外（EUV，13.5...
撰稿|由课题组供稿 导读 2024年2月14日，中国科学技术大学工程科学学院吴东教授、汪超炜特任副研究员报道了一种将振镜和LCoS-SLM相结合的TPP打印平台。该研究通过将目标光场设置在LCoS-SLM的衍射中心并采用高能激光源，获得了足够的能量来支持400多个焦点的同时聚合。在保持高打印分辨率和灵活性的同时，通过振镜的快速扫描，最大打印速度达到1.49×108体素/s，超越目前报道的各种扫描式TPP加工策略。相关工作以“High-Throughput Two-Photon 3D Printing Enabled by Holographic Multi-Foci High-Speed Scanning”为题发表在《Nano...
2024年3月13日，在中国家电及消费电子博览会（AWE2024）前一日，海思以"以创新 领新境"为主题的智能终端解决方案展台上，海思3LCOS投影应用解决方案正式亮相。现场，长虹、极米、坚果、TCL华星光电、海尔、创维、菲斯特、中光学、华为、京东、中国移动等企业代表纷纷登场。 “囊括至少国内投影产业，终端市场从品牌到渠道、面板、屏幕、光机等产业环节超半壁江山！”行业专家表示，LCOS投影显示圈这次真的攒出一个大局。在海思解决方案为中心节点的战略连接下，国内投影产业“更上一层楼”的大幕已经开启。 LCOS从技术和产能，到投影产品的最终落地 ...
基于深度神经网络的透射式超表面天线设计 DOI:https://doi.org/10.1364/OME.421990 超表面是超材料的二维结构，一般指厚度小于电磁波波长的人工层状材料，其特性就在于人工设计以实现该微细结构对于电磁波偏振、振幅、相位的灵活调控以实现各类片上光学处理功能。逆向设计|超密集集成的多维光学系统 超表面天线作为一种新兴的设备，可以通过反射或传输来自馈电天线的输入波束，将电磁波重新辐射到所需方向、将波束定向聚焦或将单波束分成多波束。由此产生的反射式超表面天线（RMA）和透射式超表面天线（TMA）被广泛应用。基于超表面的优点，如超薄厚度、重量轻以及使用变容二极管或PIN二极管的简单可控反射、透射相位，RMA和TMA都引起了极大的关注。...
量子光子学是量子领域的重要研究方向之一，它利用了光在量子水平的独特特性。该领域的核心是确定性单光子源，它通过自发辐射依次发射单个光子，是量子通信、计算和安全加密的基石。然而，在环境条件下，光与固态单光子发射器（SPE，例如量子点、金刚石氮空位色心、二维材料中的缺陷）之间的相互作用非常微弱，难以控制。因此，由此产生的单光子源存在许多问题，例如收集效率低、缺乏方向性以及偏振/相位特性差等。要创建复杂的量子光态并充分利用单光子的多个自由度（如偏振和轨道角动量），就必须构建由一系列分立元件（例如偏振器、波板、透镜、空间光调制器等）组成的复杂光学系统。这种方法本身就很不友好，因为配置庞大、对准困难、不稳定、损耗大、功能有限。...
刘筱奕1，王帅帅2，刘照东2，陈亚东3，蔡颖辉2，赵超2，陈婷婷2，李铁11 河北工业大学电子信息工程学院 2 山东省烯烃催化与聚合重点实验室 3 河北工业大学科学技术研究院 01 两种典型的脉宽压缩技术 近些年来，短脉冲激光由于其时间分辨率高、脉冲峰值功率高、光谱范围广等特性，在材料加工、激光雷达、激光医疗等领域有着重要应用。目前产生短脉冲激光的主要方式为调Q技术和锁模技术。调Q技术通常用作产生纳秒级激光，通过短腔法可以实现亚纳秒短脉冲激光产生，但受限于谐振腔的长度无法获得更短脉冲。另外一种方法是锁模技术，可以产生皮秒到飞秒量级的激光，但是由于锁模器件损伤阈值的限制，产生脉冲的能量仅限于nJ~μJ量级。...
furukawa可以说是日本的老牌企业，其最初研制的波长可调谐激光器是基于DFB阵列合波实现的。它是世界上唯二快速实现从C band往L band多波长扩展的量产的厂家。 第一代furukawa的产品成功实现了ITLA模块，最早是用于长距传输的ITU Grid，出光功率10dbm，尺寸74*30.5*10.5mm^3，如下图所示，历史久远。 其内部结构示意图如下所示，通过设计DFB阵列的波导宽度及光栅周期，实现不同波长的激光出射，覆盖整个C band。然后通过MMI耦合器进行合波，不可避免引入损耗，通过SOA进行光放大。后面经过波锁系统耦合进光纤，需要两个TEC分别对芯片及etalon进行温控。...
