绿光激光水平仪

1月18日，中共中央、国务院在北京隆重召开2012年度国家科学技术奖励大会。胡锦涛、习近平等党和国家领导人出席奖励大会并为获奖人员颁奖。山东大学晶体材料研究所王继扬教授完成的“硼酸盐激光自倍频晶体和小功率绿光激光器件商品化制备技术及应用”项目荣获国家技术发明二等奖。此外，山东大学作为合作单位获得一项国家科技进步二等奖。 　　王继扬教授及其课题组在国家自然科学基金和“973”专项支持下，在蒋民华院士学术思想指导下，坚持复合功能晶体研究，与中科院理化所许祖彦院士课题组合作，突破传统思想，发现硼酸钙氧盐类晶体的最大有效非线性系数在非主平面方向。他通过对多种硼酸钙氧盐晶体生长和激光特性的筛选研究，发现硼酸钙氧钇钕晶体综合性能优良，具有实用化前景，通过产学研结合实现了激光自倍频晶体元件和激光自倍频绿光器件模组的商品化生产，根据市场需求开发了多种产品，并已获得广泛应用，在国际上首次实现了激光自倍频晶体及其器件的商品化，开辟了激光自倍频晶体与器件应用的商品化领域，创造了具有特色和优势的小功率绿光全固态激光器新品种，发展了激光自倍频功能复合模型，丰富了功能晶体学科，是复合功能晶体研究领域的重大突破。

本文获“X-MOLNews”授权转载有机发光染料在新一代照明显示、生物成像、疾病诊疗等领域已得到广泛应用。利用结构单一、便宜易得的有机小分子发光材料实现从紫外光到近红外光全光谱的发光调控是科学家们追求的终目标之一。近日，南京工业大学先进材料研究院黄岭教授和刘志鹏副教授课题组与南京大学沈珍教授合作，利用一种经典的氟硼荧光染料实现了从绿光到近红外光的多重荧光发射。令人惊奇的是，这些多重发射峰不仅可以被不同波长的激光激发产生，而且多重发射峰之间还存在“多米诺”式的能量转移过程。研究结果表明，光照条件下这种氟硼荧光染料分子在聚集状态能够产生多种具有不同能量的聚集体（如二聚体、三聚体等），这些聚集体的产生可能是染料能够实现多重荧光发射的主要原因。 这一发现颠覆了人们对传统发光理论的认知，改变了人们对于“小分子”只能发出蓝光或绿光，只有结构复杂的“大分子”才能发出红光或者近红外光的看法，填补了国际研究的空白，同时也更新了人们对氟硼荧光染料的认知。该研究将进一步推动人们对发光材料的新的发光机制的探索，促进新型发光材料的研制及其在绿色照明、柔性显示、生物成像和医学诊疗等领域的进一步应用。相关研究工作以《Domino-like multi-emissions across red and near infrared from solid-state 2-/2,6-aryl substituted BODIPY dyes》为题，发表在《Nature Communications》。DOI: 10.1038/s41467-018-05040-8。南京工业大学博士后田丹和硕士研究生齐芬（现为南京大学博士研究生）为本论文的共同作者（扫描下方二维码可直达英文原文）。免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容（含图片）来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有，HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享，供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处，请与我们取得联系，我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确，如有任何失误失实，敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术，HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。

高光谱相机可将成像技术与光谱探测技术相结合，在对目标空间特征成像的同时，可以对每个空间像元形成多个窄波段实现连续的光谱覆盖，不同光谱信息能充分反映地物内部的物理结构、化学成分的差异。与传统的空间二维成像相比，高光谱相机可以同时获取目标的空间和光谱信息，在一定的空间分辨率下，能够获取宽谱段范围内地物独有的连续特征光谱，对地物的精准识别和探测具有显著优势，目前已成为对地遥感重要的前沿技术手段，在农、林、水、土、矿等资源调查与环境监测等领域具有重要的应用价值。随着滤光片镀膜技术的飞速发展，极大地促进了滤光片分光型高光谱相机的研制，目前基于滤光片分光原理的高光谱相机以大幅宽、高空间分辨率、高光谱分辨率和轻小型的优势成为高光谱遥感载荷的重要组成部分，在微纳卫星高光谱星座组网中获得广泛应用。据麦姆斯咨询报道，近期，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所刘春雨研究员课题组在《红外与激光工程》期刊上发表了以“滤光片分光型高光谱相机发展现状及趋势”为主题的文章。刘春雨研究员主要从事光学系统设计、光电系统总体设计等方面的研究工作。高光谱成像原理示意图这项研究主要对滤光片分光型的高光谱相机进行了综述，介绍了国内外典型滤光片分光型星载高光谱成像载荷，以及地面在研的滤光片分光型高光谱成像系统，并分析了这些系统的技术方案、性能指标及应用前景，阐述了基于滤光片分光原理的高光谱相机的技术特点和优缺点，最后展望了滤光片分光型高光谱相机的发展趋势。滤光片轮高光谱相机是以滤光片轮为分光元件，通过转动滤光片轮获得不同波段的光谱图像，从而完成复色光到单色光的分光。滤光片轮高光谱相机的关键器件是滤光片轮，可以根据观测波段的不同替换相应谱段范围的滤光片轮，光路结构简单，谱段更换灵活。随着光谱成像技术的发展，探测波段数目越来越多，滤光片轮已无法满足宽谱段高分辨率的观测，因此越来越多地被用于多光谱探测中。可调谐滤光片高光谱相机以可调谐滤光片为分光元件，根据调谐方式的不同主要分为液晶可调谐滤光片（Liquid Crystal Tunable Filter，LCTF）高光谱相机、声光可调谐滤光片（Acousto-Optic Tunable Filter，AOTF）高光谱相机、MEMS可调谐FP腔滤光片（MEMS Tunable Fabry–Perot Cavity Filters）高光谱相机。楔形滤光片型高光谱相机也被称为渐变滤光片型高光谱相机，可以实现在光谱区和空间区的连续取样，它的设计理念是将一个楔形多层薄膜介质作为滤光片，并将其安装在紧靠着二维阵列探测器的位置，使探测器的若干像元与渐变滤光片的某一光谱带相互对应。根据渐变滤光片各波段与探测器像元之间的对应关系，渐变滤光片高光谱相机又可以分为线性渐变型和滤光片阵列型。线性渐变滤光片结构及分光示意图量子点又称为“纳米晶”，是一种无机材料，自身稳定性高，其半径小于大块的激子波尔半径。将不同种类的量子点集成一起，则可以实现不同波段的同时探测，量子点光谱仪（CQD）就是以此为原理研制的。传统概念上的光谱仪配置了高精度的光学和机械元件，体积笨重、造价昂贵、结构复杂，应用领域严重受限，量子点光谱仪的出现突破了上述局限，为微型光谱仪的推广提供了新思路。近红外量子点光谱仪原理图总的来看，滤光片分光型的高光谱相机正处于起步阶段，其光谱分辨率还无法与高精度的光栅色散分光方式相比拟，因此提高系统的光谱分辨率和能量利用率将成为镀膜型高光谱相机总的发展方向，尤其是随着镀膜技术以及量子点等新材料的发展，基于镀膜型的高光谱相机的光谱分辨率和能量利用率已得到了大幅提高，研发成本也有望进一步降低；此外，滤光片与探测器的结合也将进一步提高系统的光谱分辨率，甚至可以与高精度的光栅色散分光相媲美，因此，滤光片和探测器晶元的结合也是镀膜型高光谱相机的一大发展趋势。不难看出，滤光片型高光谱相机的发展将推动高光谱成像领域的颠覆性发展，并由此带动微纳卫星高光谱遥感技术的发展，为未来微纳高光谱卫星星座组网在轨业务运行，更好地服务于国民经济奠定技术基础。该项目获得国家自然科学基金（41504143）、中国科学院科研装备研制项目（YJKYYQ20190044）、安徽省自然科学基金（1908085 ME135）、中国科学院青年创新促进会（2016203）的支持。