此系列包含了欧洲、美国装置的最新进展与未来规划，诚邀您一览其精彩内容。 1 Future for inertial-fusion energy in Europe: a roadmap 微信推文：激光点火进行时：十年后再次重启，欧洲点火装置前行之路就在当下 在欧洲各国科学家的努力下，欧洲聚变研究中心再次启动了对激光聚变点火的研究与应用项目，其所采取的技术路线HiPER+，也将有望获得优于美国国家点火装置的能量增益结果。 HiPER+作为一项具有极高社会价值和现实意义的前沿科技项目，自提出之日起就吸引了大量科学家的注意，而其实际运行也需要多个国家的参与，具体包括一些实验室、大学、工业及私营公司等。该路线图由三个连续的步骤构成，共持续约三十年的时间。 文章信息：Dimitri...
作为一个在细胞检测学和大气光学领域有着较多实际应用的波段，橙光 (590-625 nm) 一直是激光器制造商和科研人员关注的重点。近年来，利用固态材料激发产生橙光却一直面临着诸多技术挑战，尤其是在关注高功率激发、光束质量以及偏振调控等方面。近日，一支由法国卡昂大学CIMA实验室和Oxxius公司研究人员所组成的研发团队，以“Diode-pumped orange Sm:LiYF4 lasers emitting at 605 nm”为题，在Optics Express上发表其最新研究成果：利用蓝光激光二极管泵浦掺杂锂钇氟化物，首次实现了605 nm橙色连续光的输出。 橙光，助力人类探索星海奥秘的船桨...
研究背景 光学散斑是光通过散射介质后产生的随机干涉现象，这些无序的散斑严重干扰了信息的恢复，一直是光学信息传输中的重大挑战。波前整形技术通过使用传输矩阵来描述光的输入和输出之间的关系，从而实现对散射光的精确控制和信息提取。然而，实际应用中，动态环境导致传输矩阵快速变化，增加了波前调制的难度。特别是在长波导结构和活体组织中，内部动态变化与外部因素干扰共同影响了散射过程的稳定性。因此，具有实时适应性的波前整形系统的需求日益迫切。尽管已有研究提出通过加速波前测量来实现快速波前整形，但现有方法仍面临外部参考光依赖和计算复杂度等挑战。开发一种无需外部参考光且能高效、精确表征与控制动态散射过程的波前整形技术成为当前应用的关键。 研究内容 ...
该成果由Jiajia Wu, Xinkuo Li, Ke Sun, Kai Gao, Chenduan Chen, Jianrong Qiu, and Dezhi Tan等人完成。这篇文章于2025年发表在《Laser & Photonics Reviews》（IF=9.8）期刊上。...
双镜望远镜系统已经制造和组装多年，以支持高精度成像、自由空间通信和高能激光应用等。随着快速对地成像、更快更远的数据传输以及对空中威胁和弹道导弹的防御的需求增加，此类系统的部署量急剧增加。这类光学系统的大规模部署推动了制造效率的需求，同时精确度和准确度的要求继续收紧。传统的系统对齐方法很难，繁琐，或根本无法生产。通常，这种精确制造和校准的能力是各制造商严格保密的商业机密。 AOM（Arizona Optical Metrology）开发了ARGUSTM对齐技术支持精密光学系统制造的方法，这种对子系统对齐的完整方法为后端光学子系统提供了关于元件对齐和子系统对齐的完整知识。 传统对准方法 ...
研究背景 压电材料作为将电信号转化为机械位移的关键功能材料，在医疗超声、精密驱动、传感器以及能量收集等领域具有广泛应用。然而，传统压电材料常常需要较高的驱动电场，而且单晶材料虽然性能优异，但由于制备工艺复杂、成本高昂以及各向异性强等因素，实际应用受到限制。近年来，基于钛酸铅的弛豫型铁电陶瓷因其低驱动电场下可实现较高应变而备受关注。特别是在近乎临界的形态相界（MPB）附近，材料往往表现出极其敏感的极化和结构畸变，催生出低电场诱导的相变现象。基于这一背景，如何在低电场下实现超高应变、同时兼顾大规模制备和成本优势，成为当前材料领域亟待解决的重要课题。 成果简介...
近日，来自意大利的里雅斯特大学Daniele Fausti研究团队开发了一种新型的超快量子光谱学技术——超快泵浦-探测相位随机层析成像技术，用于研究复杂材料中超快非平衡动力学及量子涨落。该技术的核心在于，通过激光脉冲的载波包络相位（CEP）的不稳定性引入相位随机化，避免了对相位稳定性的严格要求，提高了测量的鲁棒性；并通过结合泵浦-探测实验和量子光学态层析成像，实现了在飞秒时间尺度上重建光场的量子态分布。这为研究量子材料中的非平衡量子动力学提供了一种全新的手段，这一技术不仅能够以超快时间分辨率捕捉物质的非平衡态动力学，还为研究更复杂的量子材料提供了新的可能性。 该工作以“Ultrafast pump-probe phase-randomized...
近日，浙江大学光电科学与工程学院汪凯巍、白剑教授团队在极端环境高速对焦领域取得了新进展。团队将事件相机提供的高时间分辨率亮度变化信息与灰度图像的空间二阶导相结合，提出并实现了一种事件辅助的一步到位自动对焦方法Event Laplacian Product (ELP)，能够实时确定正确的对焦运动方向以及是否达到准焦位置，避免了传统对焦方法中的“拉风箱”问题，将对焦时间缩短了三分之二。研究团队在实验中验证了ELP方法在运动以及低于0.5lux的黑暗场景下的鲁棒性，确保了在夜间、手持拍摄等场景下的稳定表现。该研究成果理论坚实、方法简单有效，为高速对焦任务提供了全新可靠的解决方案。 相关研究成果以“One-Step Event-Driven High-Speed...
卫星产业链是指围绕卫星的设计、制造、发射、运营和应用等环节形成的完整产业体系。它涵盖了从上游的研发制造到下游的应用服务，涉及多个领域和技术。以下是卫星产业链的主要环节。 1 上游：卫星研发与制造 （决定卫星的性能、寿命和应用方向） 1、卫星设计：卫星设计是研发的核心阶段，需综合考虑功能需求、轨道环境、成本约束等因素，通常分为以下模块： 总体设计：确定卫星的总体架构、质量、功耗、轨道参数（如低轨LEO、中轨MEO、地球同步轨道GEO）等。 载荷设计：根据任务目标定制有效载荷： 🔹通信卫星：转发器、天线阵列； 🔹遥感卫星：光学相机（可见光、红外）、合成孔径雷达（SAR）、高光谱传感器； 🔹导航卫星：原子钟、信号发射装置。 分系统设计：...
为了匹配精密频率计量、高分辨率光谱学、原子钟等领域的应用需求，开发具有窄线宽、高稳定性的垂直腔面发射激光器（VCSEL）引起了广泛的研究兴趣。但由于其特有的短腔结构，VCSEL具有很宽的本征线宽（50-100 MHz），导致VCSEL线宽压窄一直是技术难题。目前常用的一些线宽压窄方法包括：减小线宽增强因子α、增加谐振腔长度以及采用光反馈技术等，但是大多数线宽压窄方法需要重新设计外延结构，涉及复杂的工艺制备或伴随复杂的外腔扩展系统。因此，亟待开发一种简单有效的方法来实现VCSEL线宽压窄，以满足量子精密测量系统小型化的需求。...
人类技术的历史，或许可以看成是一个不断寻找“外挂”的过程。 对人类至关重要的火，像是一个外挂的消化系统，让我们可以将更多能量供应给大脑；诞生于19世纪末的无线电，像是外挂的声带，让我们可以把声音以光速传遍地球。 而AR（Augmented Reality，增强现实）,无疑是人类眼睛的外挂，它连接了虚拟与现实，改变了人类观看世界的方式。 只是，从本世纪初露面至今，它的发展有点跟不上人们的期待，有人决心给这个“外挂”加一点助力。 9月24日上午，由西湖大学未来产业研究中心孵化的慕德微纳（杭州）科技有限公司，宣布实现AR眼镜关键技术突破。...
本文由论文作者团队投稿 导读 随着6G通信、自动驾驶和智能计算等技术的快速发展，对高频、宽带、低延迟信号处理的需求急剧攀升。传统电子系统依赖晶体振荡器生成时钟信号，但其频率通常局限在数百兆赫，需通过复杂的频率转换电路才能覆盖微波至太赫兹频段。这种方案带来了高功耗、窄带宽和信号失真等一系列问题。...
联合国教科文组织将2025年设立为国际量子科学与技术年（International Year of Quantum Science and Technology, IYQ），应证着量子技术的发展和其新兴应用领域备受全球各界关注。在2025年2月初的国际量子科学与技术年开幕式环节，中国科学技术大学潘建伟教授作为唯一受邀的中国学者进行视频致辞。 尽管量子信息科学具有广阔的应用前景，但目前大部分第二次量子革命技术还处于实验室阶段，要实现广泛的应用还需要长时间的努力。如何才能推动量子信息技术的可持续发展？2月26日，潘建伟教授在《自然》“世界观点（World...
基于近红外光激发的多光子吸收效应的多光子荧光成像以特有的深穿透、高时空分辨、高信噪比和低毒性等优点，在生物成像，尤其是在活体深层组织成像中被广泛应用。相比传统单光子生物成像中使用的紫外可见光光源，近红外光的引入极大地提高了多光子荧光成像的穿透深度。近些年来，位于近红外二区的光源由于在生物组织中具有更小散射和更大的穿透能力，在单光子和多光子荧光成像中均受到广泛关注和研究，进一步提高了生物成像的深度。 研究背景与技术挑战 传统荧光显微成像的局限...
近日，来自法国的联合研究团队公布了一种光谱橙色波段（590-625 nm）新型激光器，该成果在流式细胞术与天文激光导星领域展现出应用潜力。目前已刊登于Optics Express期刊上，该研究实现了首例可见光波段掺钐激光器的二极管泵浦，已获得法国国家科研署（ANR）项目支持。 研究团队由卡昂国立工程学院与法国激光器制造商Oxxius的科研人员组成。其研制的掺钐激光源在605 nm波长处实现了23.9 mW连续波输出。论文通讯作者Alain Braun在摘要中指出，“本研究首次报道了由465 nm蓝光GaN半导体激光二极管直接泵浦的可见光橙色掺钐激光器，这为紧凑型低阈值二极管泵浦橙/红色掺钐激光器提供了原理验证。”...
美国25米巨型麦哲伦望远镜（简称GMT）是由美国的华盛顿卡内基研究所、哈佛大学史密松天文台、麻省理工学院、德州大学、亚利桑那大学、密歇根大学、得克萨斯大学奥斯汀分校、澳大利亚国立大学合作共建的光学/红外望远镜，建造于智利的阿塔卡马沙漠。 巨型麦哲伦望远镜概念图 GMT采用了两镜式消球差格里高利光学系统，主焦比f/0.7，系统焦比f/8.2。格里高利焦点视场8’，加像场改正器视场为20’~24’。地平式机架，工作波长：0.32-25微米。口径24.5米的主镜，由7块直径8.4米的非球面子镜构成。口径3.25米的副镜由7块1.1米的子镜构成自适应镜面。 GMT主镜子镜镜坯（口径8.4米，蜂窝结构非球面镜）...
离子束溅射（IBS）或离子束沉积（IBD）是一种物理气相沉积（PVD）技术，通过高能量和精确控制的离子束从目标材料中提取分子，形成所需材料的层。通过堆叠不同材料的层并精确控制每层的厚度制造出光学干涉镀膜。由离子束溅射方法生产的镀膜被证明可以满足最苛刻的工业和科学要求，并为激光和激光系统制造商提供众多益处。 01 固有稳定的溅射过程 溅射工序和蒸发工艺的主要区别在于从靶材中提取分子的机制。离子溅射的可能性在很大程度上可以精确控制离子能量和束聚焦。当选择适当的离子能量以最小化离子注入（通常为1000-2000...
光学通信技术的快速发展要求提高数据传输容量和效率。传统的增加传输容量的方法，如偏振复用、波长复用和空分复用，具有显著的潜力，其中空分复用领域的一项开创性进展是利用光波中的轨道角动量，提供了一种新的方法。与自旋角动量不同，轨道角动量由螺旋相位波前和中心为零的环形强度分布定义，这提供了无限数量的模式，并用于需要高容量的应用，如光通信和全息成像。此外，不同轨道角动量模式的正交性增加了它们在通信系统中复用的潜力，从而显著提高了通信设备的数据容量。每个轨道角动量模式可以承载独立的数据流，并在接收端以最小的串扰高效分离。在此，Cherry Park和 Junsuk...
封面解析 封面形象地展示了利用液晶空间光调制器（SLM）产生广义完美涡旋光束，实现粒子微操纵的过程。背景以淡蓝色液体渲染，暗示了微操纵实验在液体环境中进行。封面下方的芯片承载着SLM的液晶面板，其上加载有生成广义完美光学涡旋（GPOV）的计算全息图。通过调控摆线参数方程，光场形态得以灵活调整。白色发光球体代表聚苯乙烯荧光粒子，在GPOVs轨道流的引导下，沿着预定轨迹翩然舞动，残影如丝带，勾勒出涡旋光束的螺旋波前，也描绘出粒子的动态之美。绚烂多彩的轨道环映射出GPOVs的涡旋相位分布，上方发光图案则精准呈现了聚焦光场强度轮廓。 文章链接：高文禹, 周源, 李星, 张强, 张亚楠, 严绍辉, 李曼曼, 于湘华, 徐孝浩, 姚保利....
多光子成像在生物医学特别是脑科学研究中应用广泛，为深层生物组织结构及动力学研究提供了非侵入性和非破坏性的成像手段。生物组织的吸收和强散射特性限制了成像深度。近年来，得益于原理及技术上的进步，多光子成像在活体生物中的成像深度显著提高。其中，1700nm波段激发的多光子成像显著降低组织吸收及散射，与其他激发波段相比获得了目前最大的成像深度。 多光子成像技术背景研究 技术的诞生与发展...
