光子和光学材料

新型光学材料厂商「光科全息」近期完成数千万级别A轮融资，资方是深圳市投控东海基金。本轮资金将用于开启面向半导体领域的研发渗透。「光科全息」2015年成立于深圳，研制生产光子晶体型光学薄膜产品，推进产品落地，主要产品包括微结构光学成像薄膜、光子晶体蓝光滤波防护膜、微结构抗菌类薄膜等等。　　近年来国内智能显示产业有了快速发展，但是产业链上游光学功能薄膜的研发和生产，一直是整个显示产业链中的薄弱环节。全球光学功能薄膜领域的核心技术，多为日本、韩国及美国少数企业所掌握。以投影显示为例，传统显示屏幕的材料痛点在于偏暗感强烈，色彩不够严厉，和液晶电视相比其画质不够突出。「光科全息」创始人兼CEO郭滨刚表示，「光科全息」的光子成像薄膜是一种具有独特的结构化微观光学设计的薄膜材料，可以通过对红光、绿光、蓝光做定向增强来提升画质。光子成像薄膜的色彩显示能力相比传统幕布高了两倍到三倍，同时抗环境光能力也更强，在非弱光的环境下也可以应用。　　光子成像薄膜材料在成本和重量方面也有优势。据介绍，光子成像薄膜本身是无源器件，不包含电子电路，因此也没有能耗和发热 重量也足够轻，光子成像薄膜本身只是一张厚度为约100-200微米的薄膜 目前，「光科全息」的光子成像薄膜的制造良品率已经超过96%以上，所以在成本方面，光子成像薄膜相比传统幕布的价格虽然略高，但已达到接近的水平。　　另外，传统显示屏幕有伤眼的危害，原因是有一些高能量的短波长蓝光对人眼视网膜刺激会导致视疲劳和辐照积累损伤，而通过光子材料具有的精密微光学结构可以把有害光有效区分并滤除掉。　　郭滨刚介绍，公司的光子成像薄膜材料已经在投影领域有了大范围的批量应用，进入了一些居于全球头部的投影设备公司的上游供应链，比如爱普生、极米、坚果等等。　　除了在投影仪终端上的应用，光子成像薄膜在艺术展览、广告传媒等场景上也有成功的运用，达成合作的有法国博物馆授权的梵高艺术展、日本东京画廊艺术展、分众传媒、淘屏等。　　「光科全息」光子材料后续系列还在筹备进入半导体芯片制造领域，晶圆切割胶、芯片加工胶膜等产品。郭滨刚称，目前经过初期的产品验证，公司的晶圆切割胶膜产品对UV光敏工艺特性的表现已达到和超过了同领域的日系产品，成本也低于海外产品，目前已经提供给国内部分头部芯片加工企业做产品测试。　　郭滨刚表示，公司的产品在2020年第三季度开始正式大批量化进入市场，去年3、4季度的营收即突破了数千万元，今年之后预计每年以三倍左右的速度增长。在核心技术的专利布局方面，公司已经储备有120多项专利，每年新专利的储备数量大概在三、四十项。　　目前，「光科全息」现阶段的布局是，通过LED、投影、晶圆加工等既存市场应用来支撑企业的现金流和盈利，中期阶段计划用三年以上的时间实现IPO目标，从而构建稳定、健康的融资渠道，进而投入定位长期发展目标的光半导体材料技术的深入研发。　　在创始团队方面，「光科全息」创始人兼CEO郭滨刚在哈工大(深圳)、 西安交大、深圳大学兼职教授，曾任日本东京大学生产技术研究所博士研究员，曾在日本从事过多项NEDO、METI等大型产业技术项目的研发工作。

红外非线性光学晶体作为激光频率转换的关键器件，在全固态激光器中具有广泛的应用。当前商用的中远红外非线性光学晶体主要包括类金刚石结构的AgGaS2(AGS)， AgGaSe2和ZnGeP2等化合物。然而，由于各自本征的性能缺陷，这些材料已不能完全满足当前红外激光技术发展的需求。因此，亟需开发性能优异的新型红外非线性光学材料。为了获得大的倍频效应，有利于朝向一致排列的四面体是最常用的结构基元。相比于上述经典材料中规则排列的四面体基团，八面体是另一类有利于规则排列的基团，有望用于硫属化合物光学性能的调控。但由于MQ6(M = 主族金属元素，Q = S/Se)八面体基团较低的形成几率，相关的研究是十分匮乏的。中科院新疆理化所晶体材料研究中心科研团队通过利用碱土金属八面体调控非线性活性四面体基团的排列，首次在AIBII3CIII3QVI8家族合成出9例新的硫属化合物。这些化合物均结晶于P-6空间群，表明结构中碱土金属八面体及非线性活性四面体构成的风车状框架具有高的结构稳定性，有利于原子的替代。NaMg3Ga3Se8展示出平衡的光学性能，如大的倍频效应(~ 1 ×AGS)，较大的带隙(2.77 eV)，适中的双折射率(0.079@546 nm)，高的激光损伤阈值(~ 2.3 ×AGS)。实验及计算的结果表明，相较于AgGaQ2，碱土金属八面体的引入降低了非线性活性四面体基团([MQ4])所构成结构的维度，但不影响四面体基团的朝向排列。同时，碱土金属的引入增大了材料的带隙。这些结果为后续设计带隙与倍频性能平衡的红外非线性光学材料提供了新的思路，将激励科研人员探索更多性能优异的八面体与四面体复合的红外非线性光学材料。该研究成果发表在《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc., 2022, 144, 21916-21925.)。论文第一作者为硕士研究生罗琳、博士研究生王霖安及硕士研究生陈建邦，李俊杰研究员与潘世烈研究员为该论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家青年人才计划、中国科学院人才计划、国家自然科学基金及新疆自然科学基金等项目的支持。图1(a)AgMg3Ga3S8中Ag, Mg, Ga的配位环境；(b)四面体基团连接形成的Ga-S链结构；(c，e)[MgS6]与[GaS4]构成的[Mg3Ga3S24]基团；(d)AgMg3Ga3S8的三维结构 (f) AGS中形成的 [Ga6S18]基团 (g) AGS的三维结构图2(a)NaMg3Ga3Se8和AGS在2.09 μm激光下不同颗粒度的倍频效应；(b)实验的带隙值；(c)计算和实验的双折射值；(d)与典型硒化物光学性能的对比

10个月建成投产，国际一流，填补国内空白的项目落户晋中……创造多项奇迹的平遥煤化新型光学材料产业链项目在7月初投产以来运行良好。 　　山西省平遥煤化（集团）有限责任公司的新型光学材料是生产液晶电视和LED照明产品用的特殊材料，目前我国全部依靠国外进口。平遥煤化新型光学材料产业链项目投产以来，不急于生产产品，而是不停地全负荷开机调试，以验证设备的性能，细化每一个零件的运转。一旦出现问题，立即停机查找问题进行处理，之后再次全负荷开机。如此循环往复，力求万无一失。这套设备除日、韩本土外在全世界上马的套数屈指可数，能很好地操作这套设备的人不多，反复调试以避免一旦日、韩技术人员离开，设备出现突发问题无法处理影响生产。精益求精，防患于未然的精细化管理与快速发展壮大的煤化速度一起诠释着“煤化现象”的真谛。此项目预计年均总产值可达9亿元，实现利润3.2亿元，上缴税金1.3亿元。据了解，该项目是总投资38.4亿元的新型光学材料产业链项目的一期工程，二、三期工程分别为新型光学材料及新型结构材料、液晶电视用背光模组及LED平面照明光源项目建设。整个项目2015年11月达产达效后，可实现年均总产值98亿元、利润22.8亿元、上缴税金7.6亿元，同时还可吸纳2200余人就业。

“第一届光学材料与器件物理学国际学术会议亚洲论坛”于2020年12月10日-14日在重庆市召开。本次会议由重庆邮电大学理学院主办，中国科学技术大学发光材料实验室、重庆文理学院光电功能材料研究中心、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所和塞尔维亚贝尔格莱德大学维察核科学研究所等单位协办。此次会议吸引了来自20多个国家和地区的专家和学者参会；综合考虑到疫情的影响，国际专家学者们均采用线上连线的方式全程参与了此次会议。第一届光学材料与器件物理学国际学术会议亚洲论坛会议现场 国际专家学者线上报告本次会议旨在响应国家开展对外的“一带一路”国际科技合作战略，为进一步提升我国在发光与显示材料研发领域的创新水平和更广泛的对欧合作奠定坚实的基础。会议设有主题报告、邀请报告及墙报展等多个环节，议题涵盖新型稀土和过渡金属发光材料及器件应用、发光材料理论模拟与计算、发光材料产业化及装备技术及先进光功能材料及其他与光化学交叉的前沿学科等方面，全方位展示国内外发光材料的研究成果。天美公司携旗下爱丁堡仪器公司助力了此次会议。 天美公司会议现场展台与会期间，众多专家学者们莅临展台，了解爱丁堡仪器研发制造的分子光谱产品，并重点咨询爱丁堡稳态瞬态荧光光谱仪和激光闪光光解仪的相关特点及应用。天美公司作为国内主要的科学仪器供应商，将始终秉承助力科研领域，为广大用户提供更优质仪器和更专业的技术服务，为推动国内及国际发光产业的发展贡献一份力量。

随着激光技术的发展，非线性光学材料在光限幅、全光开关、光通信等领域展现出广阔的应用前景。其中，有机π-共轭材料因具有高的非线性光学系数、低的非线性响应阈值、易于结构调控的非线性光学性能等优势而备受关注。线性并苯类稠环是一类经典的有机π-共轭材料，被广泛应用于有机光电器件中。而该类材料随着共轭长度的增加，化学稳定性变差，极易被氧化或发生Diels-Alder反应。同时，随着共轭体系的增大，分子间聚集程度增强，溶解性及其合成难度提高，因而限制了这类材料的开发及应用。 　　近日，中国科学院理化技术研究所特种影像材料与技术研究中心副研究员孙继斌、湘潭大学教授陈华杰课题组、英国剑桥大学博士曾维轩等合作，采用酮胺缩合策略，构建了一类化学性能稳定、溶解性好的氮掺杂非交替纳米带分子(图1)，并将该类材料应用于非线性光学领域，揭示了氮掺杂非交替纳米带分子优异的反饱和吸收性能(图2)。其中，研究引入末端三蝶烯和侧基三异丙基硅乙炔，有效抑制了分子间的聚集，显著提升了材料的溶解性，是目前已报道的分子长度最长的可溶解氮杂非交替纳米带——含13元稠环分子。此外，多重五元环的植入有效阻断了线性并苯类稠环的全局芳香性，实现了基态与激发态兼具的局域芳香性，因而提高了π-共轭系统的稳定性，使得材料(NNNR-2)的三阶非线性吸收系数达到374cmGW–1，且在同等测试条件下，显著高于经典非线性光学材料C60(153cmGW–1)。 　　相关研究成果以N-Doped Nonalternant Nanoribbons with Excellent Nonlinear Optical Performance为题，发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、湖南省教育基金会和玛丽居里研究计划的支持。图1. 氮杂非交替纳米带分子NNNR-1和NNNR-2的(a)化学结构和(b)理论结构模拟图2. 氮杂非交替纳米带分子NNNR-1和NNNR-2的非线性光学性能

“学术简讯”栏目旨在帮助光谱技术使用者时时掌握新发表的科学研究前沿资讯。我们将每周给您推送新增学术论文：包括但不限于主流期刊Nature index、ACS、RSC、Wiley、Elsevier等。帮助您了解全球范围用户使用 HORIBA 光谱技术的新动态，为您的科学研究提供新思路，激发学术灵感。如您对本栏目有任何建议，欢迎留言。本周我们推荐5篇前沿学术成果，针对材料、光电器件、有机化学、高压拉曼、光学材料领域，涉及拉曼、荧光、OSD技术。材料光电器件有机化学高压拉曼光学材料更多光学光谱文献，欢迎访问Wikispectra 文献库。

深紫外激光具有波长短、光子能量高等优点，因而在高分辨率成像、光谱应用、微细加工等诸多领域具有重要的应用价值，利用深紫外非线性光学晶体进行变频是获得深紫外激光的主要手段。优良的深紫外非线性光学晶体既要具有大的非线性光学效应，又要具有短的紫外吸收边，而这两种性能在某种程度上是相互冲突的，这就需要在两者之间达到一个微妙的平衡。目前，已知的深紫外非线性光学晶体几乎都是硼酸盐，基于磷酸盐的深紫外材料极为少见且非线性光学效应较弱。 　　在国家基金委优秀青年基金及科技部&ldquo 973&rdquo 重大研究计划等项目的支持下，中国科学院福建物质结构研究所中科院光电材料化学与物理重点实验室罗军华课题组引入较大尺寸的碱土金属和碱金属阳离子到磷酸盐中，成功构建了两个不含对称中心的新型磷酸盐化合物RbBa2(PO3)5和Rb2Ba3(P2O7)2。其中，RbBa2(PO3)5兼具深紫外磷酸盐中最短的紫外吸收边(163 nm)和最大的粉末倍频效应(1.4倍KDP)，从而在这两者之间实现了很好的平衡。同时，RbBa2(PO3)5在1064 nm处相位匹配，同成分熔融，易于晶体生长，这使得RbBa2(PO3)5作为深紫外非线性光学材料具有潜在应用前景。此外，该课题组与中科院理化技术研究所林哲帅研究员合作对相关磷酸盐的光学性质作了理论计算，发现随着磷氧结构基元中[PO4]3-单元聚合程度的提高，相应磷氧结构基元的微观非线性光学系数增大 在RbBa2(PO3)5晶体结构中，[PO4]3-单元共顶点连接形成无限的一维[PO3]&infin 链，从而使RbBa2(PO3)5显示出较大的非线性光学活性，这一工作为设计具有高非线性光学活性的深紫外磷酸盐材料提供了新思路。相关研究成果发表在了《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.，2014, DOI: 10.1021/ja504319x)上。 　　最近，该课题组在非线性光学材料探索及其倍频机制研究方面取得了一系列进展，相关成果见Nat. Comm., 2014, 5:4019DOI: 10.1038/ncomms5019 Inorg. Chem., 2014, 53, 2521 J. Mater. Chem. C, 2013, 1, 2906 RSC Adv., 2013, 3, 14000等。此前，该课题组在相关极性分子光电功能晶体材料研究方面取得了重要进展，相关成果见Adv. Mater.,2013, 25, 4159 Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 3871 Adv. Funct.Mater.,2012, 22, 4855等。　　 福建物构所深紫外非线性光学晶体材料研究获进展

由中国激光杂志社联合西北工业大学等共同主办第十一届国际信息光学与光子学学术会议（CIOP）将于2019年8月6日-9日在西安索菲特人民大厦会议中心举办，滨松中国受邀参与。此次大会将围绕光物质相互作用、光学测量、红外与太赫兹技术、微纳光子学、光学材料、光通信与网络等方向做出精彩报告。届时，将会有来自美国、韩国、日本、德国等800余位科研人员及企业代表同聚一堂，交流讨论。信息光学与光子学是滨松很早就关注的一个领域，十几年来一直不断深入对该领域的研究与探索，现如今我们的产品也越来越多的获得业界的认可。此次大会上，滨松将会重点呈现激光驱动光源、空间光调制器以及相机等产品的产品信息，欢迎各位专家学者前来交流讨论。反射型空间光调制器X13138系列ORCA-Flash4.0 V3 sCMOS相机

9月5日，乐凯胶卷的杭州代理商清点库存的乐凯彩色胶卷。 　　继今年年初美国柯达宣告破产保护申请、日本富士胶卷转型化妆品后，曾经的国产胶片巨头乐凯也停止了彩色胶卷的生产，曾经辉煌无比的胶卷时代就此整体落幕。 　　9月4日晚间，乐凯发布公告称，由于数码影像对银盐影像产品的替代作用，导致近几年彩色胶卷的市场需求量急剧下降，公司该产品已无法实现经济批量生产。经董事会研究决定，停止彩色胶卷的生产，并授权公司总经理负责清理与彩色胶卷相关的专用资产的工作，同时努力做好库存彩色胶卷的销售工作。 　　在乐凯工作了15年的朱海河见证了胶卷时代的跌宕起伏。朱回忆说，2000年，国际影像感光技术会议在加拿大召开，作为银盐技术三剑客的柯达、富士、乐凯悉数到场。会议争论的一个焦点是，新崛起的数码成像技术还需要多长时间才能赶上传统的银盐感光成像技术？争论的结果大家认为，数码成像对消费者来说更便捷可靠，但质量与银盐成像相差太大，因此不可能取代银盐成像。未来成像很可能是数码和银盐并存的格局。 　　或许正是这种行业性的整体误判加速了胶卷时代的终结。“产品的生命周期往往是抛物线式的过程，但是整个胶卷行业都没有预料到，从顶端下滑的时候，趋势几乎是自由落体式的垂直跳水。新的数码技术成熟得太快了，它的成像技术、价格体系都迅速成熟，很快的攻城掠地，席卷了整个市场，这些是胶卷行业所有人都始料未及的。”朱海河说。 　　乐凯胶卷兴衰 　　乐凯集团的前身是始建于1958 年7月1日的中国化工部第一胶片厂，1998年作为大股东组建了乐凯胶片股份有限公司，同年在上海证券交易所上市。 　　上个世纪90年代后期，柯达在中国胶卷市场的市场占有率达到50%以上，而乐凯胶卷和相纸的国内市场占有率已分别达到25%和20%，是国内唯一可以与美国柯达和日本富士并驾齐驱的胶卷生产企业。 　　2000年，乐凯集团占有国内100%的航空航天胶片市场、70%的电影胶片市场、50%的黑白胶片份额以及30%左右的彩色胶片份额。而乐凯也在当年达到了业绩的顶峰，净利润2.15亿元，主要都来自彩色胶卷。 　　日本富士胶卷公司曾对媒体评价说：“ 彩色胶卷的整个世界总需求量在2000年达到最高点，之后每年平均以30%左右的比例在下滑。” 　　乐凯的好日子也逐渐走到了尽头。行业统计显示，2001年乐凯胶片的年净利润仅为1.4亿元。同期下滑53.57%；2003年进一步跌破1亿元，仅为8002万元；2004年乐凯净利润跌至7803万元；2005年乐凯再度猛跌到2233万元，成为其成立来的历史最低点。5年时间内，乐凯盈利能力下降了将近90%。 　　数码技术的出现在短暂的几年内，以令人意想不到的速度迅速攻陷了胶卷产业的领地。曾任乐凯集团党委书记、总经理的张建恒说：“还记得1994年自己在柯达公司见到世界上第一台数码相机时的反应，那真是一个大家伙，足有一个单人大沙发那么大个儿，但拍摄出来的质量，根本不能与传统胶卷拍摄的照片相比。这么一个新鲜事物让普通大众使用，恐怕还要有很长一段时间。” 　　而有这种想法的不止张建恒一人。当时在柯达内部，对从传统影像向数码影像的转变需要多久也曾出现争议，甚至直接导致柯达将这项专利进行了冻结。 　　朱海河回忆说：“2011年，胶卷业务在乐凯总营收的占比不足1%，但在历史最高时期，胶卷业务的贡献高达22.6%。” 　　在行业性的集体艰难挣扎后，美国柯达于今年年初时向美国联邦法院提出申请破产保护，以进行财务重组。这家世界胶卷巨头从1997年时的310亿美元资产缩水成目前的21亿美元，股价长期不足1美元。 　　对于乐凯而言，央企的背景令其命运尚不至于如此残酷。2012年6月25日，乐凯集团公司在内召开改制工作启动大会时表示，根据母公司中国航天科技集团公司部署，乐凯将在今年年内完成整体改制。只是在整体改制后，“胶片”二字将从公司的名称上永久消失。 　　朱海河说：“其实胶卷没有完全的告别乐凯，好歹我们还保留了黑白胶卷的生产，提供给那些发烧友和摄影教学的客户。” 　　后时代转型 　　其实，乐凯也曾在早前尝试过去胶片化的转型。据朱海河回忆说，2000年的时候，公司曾经在数码相机、立体成像、数码喷墨耗材等领域都做过一些探索。但是，由于缺乏核心技术和激烈的市场竞争环境，在后来的日子里这些探索大多折戟沉沙。 　　在数码相机市场井喷后，意识到落伍的乐凯开始下大决心转型。2004年，乐凯把发展数码影像技术列为企业的发展计划之一。而这一年，数码影像技术的天下已定，核心技术基本上都掌握在日本、美国企业手上，乐凯在数码影像领域几乎处于一片空白，由此不得不另谋出路。 　　“2003年后，乐凯开始加大转型力度，2005年开始，现在的主业光学薄膜业务开始逐渐走上正轨，取代了胶片业务。”朱海河表示。 　　2005年，乐凯进行了业务结构调整，投建第一条TAC光学薄膜生产线，而后的2006年，又在合肥开建光学级聚酯薄膜基地，借此进入平板显示上游材料领域。2008年，乐凯对不盈利的业务进行了取舍，砍掉了曾经尝试的数码相机等业务板块。 　　乐凯集团副总经理王英茹说：“一个企业做战略调整是非常艰难的。我一直把乐凯进行的这种调整比作浴火重生。在乐凯过去几十年的发展历程中一直也在进行产品结构的调整，如从电影胶片转到民用胶片，从黑白胶片转到彩色胶片。现在数字化的发展是一场革命，我们在这个过程中也非常震惊和迷茫。” 　　相比柯达的转型艰难，包袱更小的乐凯终究还是扛了过来。2011年，光学薄膜销售收入已占乐凯集团收入的22%，利润占到42%。 　　“微粒、成膜、涂层”是乐凯曾用于胶片生产的三大核心技术，而乐凯发现，研发光学薄膜基于的也是这三项技术。 　　正略钧策管理咨询合伙人、副总裁吕谋笃向本报记者评价说：“西方科技革命带来洪流势无可挡，但是在艰难求存中，乐凯找到了转型的核心方向，这是乐凯比诺基亚和柯达幸运的地方，后者还找不到新的发力产品和方向。”

p 　　光电应用比如光电探测器和发射器都依赖于其活性物质与光强烈相互作用，所以大家会质疑二维材料的性能这无可厚非。毕竟二维材料的横截面最多只能由几个原子构成，因而没有足够的物质与光相互作用。然而，即便随手在网上一搜便会得到许多有关石墨烯和二维光学材料论文和专利。那么是什么让这些材料如此有吸引力呢？ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/4cfd9cf9-f64c-40fe-b69f-ad42da2bcd7f.jpg" title=" 02.jpg" / /p p 　 strong 　1. 超高速自由电子漂浮在石墨烯晶格上 /strong /p p 　　石墨烯的原子结构是每个碳原子都会连结其他三个原子，这对于其性能有着非常深远的影响。这是因为这样的结构使得一大群自由电子以极快的速度移动产生了前所未有的电子迁移率。因此，在高频即便吸收少量的光便可有效地探测到变化。利用石墨烯的特性和一些巧妙的设计，已多次实现了石墨烯光电探测器在可见光和近红外光谱的极高响应率。然而，真正令人兴奋的进展是在1550nm左右波长的电信频率中石墨烯光电探测器已实现数万兆赫的操作速度! /p p 　　 strong 2. 钝化表面和晶格错配现象的消失 /strong /p p 　　二维材料只在范德华力的基础上相互作用于表面(这些微弱的力量保持了石墨各层的结合!)，因此它们不像传统材料在硅上沉积时会产生表面应力。当然他们的表面同样自然钝化，由于没有悬空键, 不仅最大程度降低损耗，也能降低光波导集成的难度。这些属性使得全球研究人员不仅可以在硬基板，而且在柔性基板和透明基板上，利用半导体二维材料提取光时都能产生较高量子产率(已经证明近似使用完美晶体的产能)。 /p p 　　在未来几年，光发射器、调节器和光电探测器的研发浪潮必将到来。我们已经看到了石墨烯探测器与硅技术的集成方面的大量技术准备，但研究人员仍有大量机会将这种神奇的材料应用于集成电路芯片! /p p 　　牛津仪器愿与您携手持续改善我们的工艺和系统，通过开发设备制造解决方案推动这项技术的进步。我们很高兴能有机会与您进一步交流，更多详情欢迎与我们取得联系。 /p

近年来，人们在居住、工作、休闲和交通等各种不同场景的多样化业务需求推动着新一轮的光子革命。其中，以5G无线通讯为主，对于信息高速传输的需求已经渗透到大数据、机器学习、远程医疗及自动驾驶等领域，使信息突破时空限制进行智能互联。而光子作为载体的信息处理传输材料可以很好的解决传输速率慢的问题，因此制备出高速、低耗能和易于工业化生产的电光材料，从而实现高速率的数据中心光互连，成为学术界和工业界亟待解决的关键问题。在传统的商业化电光材料的研究中，主要是以无机材料铌酸锂作为代表。然而传统铌酸锂材料所制成的电光调制器的信号质量、带宽、半波电压、插入损耗等关键性能参数的提升逐渐遭遇瓶颈，电光系数低，晶体生长、加工困难、体积庞大且与CMOS工艺不兼容等。与无机材料和电子为载体的微电子材料相比，光子为载体的二阶非线性有机电光材料具有电光系数高、光学损伤阈值高、响应速度快、制备过程更易于生产，具有良好的热稳定性、成本低以及选择范围广等优点，并能易与半导体微电子器件实现集成，故而有很大的应用前景。然而有机非线性光学材料运用到商业化的电光调制器等领域也面临着技术瓶颈（难以满足Telecordia GR-468-CORE standards 标准），如何获得兼具大的电光系数（r33值）、光热稳定性、极化取向稳定性的有机电光发色团仍然是行业的难点。1. 高性能交联型有机电光材料的研究针对有机电光材料的研究难点，王家海教授团队首次提出了二元交联材料的基解决方案：将可以交联的蒽和丙烯酸酯基团修饰到发色团QLD1-QLD4的电子给体和电子桥上，发色团在电场的作用下发色极化取向，温度进一步升高，交联反应发生，以网状聚合物的形式固定住已经取向的发色团分子，光热稳定性大幅提升。此外，由于没有小分子/聚合物交联剂的存在，发色团含量高达100wt%,电光系数大幅提升。交联后，QLD1/QLD2和QLD2/QLD4薄膜的电光活性非常高，r33的最大值分别为327 pm/V和373 pm/V， 这是目前文献报告的最高值。经Diels-Alder反应后，其电光薄膜的玻璃化转变温度从~90°C增加至185°C，这高于任何其他纯发色团膜。在85℃退火后，99.63%的r33初始值可保持500 h以上，这些材料具有超高的电光活性和长期长期极化取向稳定性，为有机电光材料的器件化和商业化提供了可能。图 1 电光材料QLD1-QLD4的分子结构该成果发表在化学顶级刊物 Chemical Science, 2022, 13, 13393-13402文章链接 https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/sc/d2sc05231h图 2 发色团数密度与极化效率的关系图；b)长期稳定性测试结果。2. 基于新型双给体的有机非线性光学材料的研究 研发了一种基于（N-乙基-N-羟乙基）苯胺衍生物的可修饰性双给体，并首次将其应用于非线性光学材料。在发色团的给体 和桥上分别引入三个隔离基团，用于减少分子之间的静电相互作 用，从而提高极化效率。基于此，我们开发了一系列非线性光学 发色团 BLD1-4，它们具有相同的双（N-乙基-N-羟乙基）苯胺基 给体、TCF 或 CF3–TCF 受体，和异佛尔酮衍生桥。密度泛函理 论计算表明，这四个发色团由于给体具有强大的给电子能力，比 传统的非线性光学发色团的一阶超极化率更大。纯发色团 BLD1– BLD4 的极化膜由于发色团的大空间位阻和大的一阶超极化率从而展现出非常高的极化效率。含有发色团 BLD3 的纯发色团膜在1310nm 处获得了超高的 r33 值（351pm/V）和极化效率（3.50±0.10 nm2 V-2）。大的电光系数使这些新的给体为有机非线性光学材料提 供了很有价值的参考。图 3 发色团 BLD1-4 的结构图 4 发色团 BLD1-4 的极化效率曲线该成果发表在材料刊物 Materials Chemistry Frontiers, 2022, 6,1079-1090.文章链接 https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/qm/d1qm01577j3. 树枝状有机电光材料的研究图 5 发色团 C1-C3 的结构 开发出具有大电光系数和高稳定性的电光材料，一直是这个领域最具挑战性的话题。一系列基于相同的双(N,N-二乙基)苯胺给体、三亚乙基二氢呋喃受体和异佛尔酮衍生桥的发色团 C1-C3 被合成开发出来。与含有单发色团的树枝状材料 C1 进行比较，我们合成了双枝发色团分子 C2 和三枝发色团分子 C3。这是第一次将双(N,N-二乙基) 苯胺基给体用于 CLD 型发色团和多发色团系统。与 C1 发色团相比， C2 和 C3 多发色团具有更高的电光性系数和玻璃化转变温度。纯发色团 C2 的薄膜上在 1310 nm 处取得了大的 r33 系数 (180 pm/V)和极化效率(1.94±0.08 nm2 V-2)，已经实现在。此外,树枝状分子 C2 的玻璃化转变温度高达 122℃。该材料具有良好的稳定性和大的电光系数，具有良好的应用前景。图 6 发色团 C1-C3 的 DSC 曲线该成果发表在材料刊物 Materials Chemistry Frontiers, 2021, 5, 8341-8351文章链接 https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/qm/d1qm01337h4. 自组装型有机电光材料的研究我们已经开发了一系列自组装的树枝状电光材料。通过在发色团的给体和桥部分引入芳香树枝状化合物（HD）、三氟苄基树枝状化合物、五氟苯基树枝状化合物和蒽环，合成了四种交联型树枝状化合物H1、H2、H3 和 HLD1。此外，还合成了含有三枝化三氟苄基的多发色团 H4。基于 HD-PFD/HD-AH/TFD-TFD 的π-π相互作用使得这些分子可以进行超分子自组装的，以最大限度地减少发色团的偶极-偶极相互作用，并在高负载密度下最大限度地提高发色团的极化效率。 对于分别含有发色团 1:1 H1:H3、1:2 H3:HLD1 和 H4 的纯电光膜，已经实现了高 r33 值（328、317 和 279 pm/V）。此外，发色团的长期取向稳定性也得到了改善。在室温下 1000 小时后，自组装型电光薄膜的初始电光系数仍然保持在 95%以上。图 7 发色团 H1-H4 以及 HLD1 的结构该成果发表在材料刊物 Dyes and Pigments, 2022, 202, 110283.文章链接 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143720822002054图 8 发色团 H1-H4 以及 HLD1 的极化效率与分子数密度的关系图团队负责人简介王家海，广州大学化学化工学院教授、研究生和博士后导师，2008年5月美国University of Florida化学系毕业，师从Charles R. Martin；2008年5月至2009年1月，美国约翰霍普金斯大学化学生物工程系博士后，从事微纳米器件加工课题，致力于智能器件的设计及其应用性能的探讨；2009年1月至2014年8月，分别在中科院苏州纳米所和长春应用化学研究所任副研究员，从事体外诊断纳米孔检测相关的技术开发。2014年10月加入山东大学，任研究员，从事氢能源催化剂材料的开发。2017年至今加入广州大学，百人计划教授。入选中国科学院首批促进会会员，广州市高层次青年后备青年人才，全球顶尖十万科学家之一。目前团队研究方向包括能源催化材料、锂电池、生物化学传感器、纳米孔单分子计数器和5G通讯。代表性成果发表在Advanced Materials、Biosensor and Bioelectronics、J. Am. Chem. Soc.、Nano Letters 等国际著名期刊上。

近日，大连化物所分子反应动力学国家重点实验室、大连光源科学研究室（二十五室）袁开军研究员团队发现了一种具有多光子激发自陷态激子发光的全无机Cs2TeCl6无铅钙钛矿晶体。多光子吸收是一种非线性效应，是指材料可以同时吸收多个单色红外光子，并将电子从基态激发到激发态，然后上转换为高能光子。无铅钙钛矿作为一种“明星”材料，具有较高的稳定性和低毒性，已经成为铅基钙钛矿的替代品。但与铅基钙钛矿相比，对于无铅钙钛矿高阶多光子吸收效应的研究还比较匮乏。本工作发现了一种在800至2000nm波长范围内，具有3至6光子吸收的全无机Cs2TeCl6无铅钙钛矿晶体。稳态和瞬态光学实验结果表明，Cs2TeCl6晶体中单光子和多光子激发的宽带橙色发射归因于自陷态激子的复合。此外，研究人员通过飞秒激光激发的多光子荧光吸收饱和法，量化了Cs2TeCl6晶体的多光子吸收截面，其中六光子吸收截面为1.87×10-174cm12s5photon-5（1980 nm）。该工作为无铅钙钛矿家族在非线性光电领域的应用和发展提供了一个有潜力的候选材料。相关研究成果以“Six-Photon Excited Self-Trapped Excitons Photoluminescence in Lead-Free Halide Perovskite”为题，于近日发表在《先进光学材料》（Advanced Optical Materials）上。该工作的第一作者是大连化物所2507组博士研究生蒋举涛。该工作得到国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划等项目的资助。

近日，大连化物所分子反应动力学国家重点实验室、大连光源科学研究室(二十五室)袁开军研究员团队发现了一种具有多光子激发自陷态激子发光的全无机Cs2TeCl6无铅钙钛矿晶体。多光子吸收是一种非线性效应，是指材料可以同时吸收多个单色红外光子，并将电子从基态激发到激发态，然后上转换为高能光子。无铅钙钛矿作为一种“明星”材料，具有较高的稳定性和低毒性，已经成为铅基钙钛矿的替代品。但与铅基钙钛矿相比，对于无铅钙钛矿高阶多光子吸收效应的研究还比较匮乏。本工作发现了一种在800至2000nm波长范围内，具有3至6光子吸收的全无机Cs2TeCl6无铅钙钛矿晶体。稳态和瞬态光学实验结果表明，Cs2TeCl6晶体中单光子和多光子激发的宽带橙色发射归因于自陷态激子的复合。此外，研究人员通过飞秒激光激发的多光子荧光吸收饱和法，量化了Cs2TeCl6晶体的多光子吸收截面，其中六光子吸收截面为1.87×10-174cm12s5photon-5(1980 nm)。该工作为无铅钙钛矿家族在非线性光电领域的应用和发展提供了一个有潜力的候选材料。相关研究成果以“Six-Photon Excited Self-Trapped Excitons Photoluminescence in Lead-Free Halide Perovskite”为题，于近日发表在《先进光学材料》(Advanced Optical Materials)上。该工作的第一作者是大连化物所2507组博士研究生蒋举涛。该工作得到国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划等项目的资助。

2022难加工材料元件的超精密金刚石加工技术短课程培训https://b2b.csoe.org.cn/meeting/YSAOM2022SC.html制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。单点金刚石车削技术（SPDT）作为一种高效率、高精度的光学表面加工方法，可直接生产具有纳米级表面粗糙度和亚微米级形状精度的光学元件，已成为实现多种光学应用最佳的解决方案。本短课程主要针对难加工材料元件的加工技术进行介绍，以单点金刚石超精密机床为载体，结合物理光学、应用光学、材料力学、精密机械、光学设计、光学加工技术以及相关的应用知识等，介绍难加工材料光学元件的超精密可加工材料和面型金刚石加工技术在当下的发展与挑战、机遇和市场需求。以实践应用角度出发，结合加工材料、加工面型、金刚石刀具等方面介绍难加工材料光学元件的超精密金刚石加工技术，超精密切削的特点和加工表面质量影响规律，以及难加工材料元件能场复合超精密加工技术等方面知识，培养国家急需的高端制造行业的工程人才，为我国成为世界制造强国奠定技术应用基础。一、培训时间：2022年7月29日9:00-12:00(8:00-9:00签到)二、培训地点：长春国际会展中心大饭店三、主办单位：中国光学工程学会四、承办单位：中国光学工程学会先进光学制造青年专家委员会五、课程形式：授课式，实例解析六、课程说明：学员自带电脑，自带Zemax软件，完成培训发放培训证书七、讲师介绍： 薛常喜，长春理工大学光学工程学科教授，博士生导师，2011年香港理工大学从事博士后研究工作。主要从事光学设计与衍射光学、光学超精密制造技术及其应用方面的研究工作。现中国光学工程学会先进光学制造青年专家委员会副主任委员，全国光学和光子学标准化技术委员会光学材料和元件分技术委员会委员，中国光学学会光学制造技术专业委员会委员，红外与激光工程和应用光学期刊青年编委。现主持国家自然科学基金等国家级、省部级高层次科研项目。在国内外学术刊物发表论文50余篇，多篇论文被Spotlight on Optics和Edtior pick。获吉林省自然科技奖三等奖一项，吉林省自然科学学术成果奖二等奖一项，国防科学技术进步奖三等奖一项，兵器集团科技进步二等奖一项，博士学位论文获吉林省优秀博士学位论文。宗文俊，哈尔滨工业大学机电工程学院教授、博士生导师，目前为中国生产工程分会精密工程与微纳技术专业委员会委员、中国机械工程学会高级会员、国际纳米制造学会会员、亚洲精密工程与纳米技术协会会员。近20年来，一直从事天然金刚石刀具与微工具制造技术、可见光-红外宽频谱光学超精密车削技术研究，发表学术论文70余篇，编写专著1部。主持并参与了国家自然科学基金、国防基础科研核科学挑战计划与重点、国家重大科技专项、授权国家发明专利近30项。指导博士生获2020年中国机械工程学会上银优秀博士论文铜奖1人次，荣获机械工业联合会技术发明二等奖、国防科技进步三等奖、兵器工业集团科技进步二等奖等科研奖励。许金凯，长春理工大学机电工程学院教授，博士生导师。现为长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室主任，精密制造及检测技术国家地方联合工程实验室主任。国家科技奖励评审专家，十三五“增材与激光制造”国家重点研发计划青年专家，机械工程学会极端制造分会第一届委员会委员,《International Journal of Extreme Manufacturing》期刊青年编委。长期从事精密超精密加工技术、跨尺度微纳制造技术领域的研究工作。近5年，主持国家重大专项课题、国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等10余项国家、省部级科研任务，发表SCI学术论文30余篇，获授权发明专利25件，获省部级一等奖2项，二等奖1项，研究成果成功用于国家多个领域，促进了科技水平的进步。张建国，博士，华中科技大学机械科学与工程学院副教授，机械工程学科博士生导师，2014年日本名古屋大学获机械工程博士学位。主要从事椭圆振动金刚石微细雕刻技术研究，进行难加工材料(碳化钨、模具钢、单晶硅等)的微纳切削工艺开发，以推动具有先进功能微结构表面的新型光学元件在光电子产业的应用。在制造领域国际知名期刊发表SCI检索论文45篇，参编Springer英文专著1部，授权超精密制造领域专利5项。研究成果获得2020年《极端制造》优秀论文、2019年中日超精密加工国际会议优秀论文、2015年日本精密工学会研究奖励、2014年日本机械学会优秀论文、2011年日本砥粒加工学会优秀论文。2019年入选湖北省海外高层次人才青年项目，2021年入选华中科技大学第四批学术前沿青年团队，担任中国光学工程学会第一届先进光学制造青年专家委员会委员。八、难加工材料元件的超精密金刚石加工技术提纲第一部分 光学超精密车削技术概论1.1 超精密加工技术发展概述1.2 超精密加工技术分类1.3 超精密车削技术的加工材料和面型第二部分 超精密切削的特点和加工表面质量影响规律2.1 超精密切削的特点2.2 切削参数对加工表面粗糙度的影响2.3 金刚石刀具晶向和刀刃质量对加工表面粗糙度的影响2.4 工件材料特性对加工表面粗糙度的影响第三部分难加工材料光学元件的超精密金刚石切削技术介绍3.1 典型难加工光学材料及其应用3.2 超声振动金刚石切削技术简介3.3 超声振动金刚石切削装置的设计3.4 难加工材料超声振动切削材料去除机理3.5 光学功能表面超精密制造及其应用第四部分 难加工材料元件能场复合超精密加工技术4.1 高强难加工材料激光辅助微加工技术4.2 高精度深/薄零件超声复合加工技术4.3 高强难加工材料零件电化学加工技术2022光学自由曲面设计与检测短课程培训https://b2b.csoe.org.cn/meeting/YSAOM2022SC.html随着现代光学技术的快速发展，光学工程的成像光学技术和非成像光学技术发展迅猛，尤其是光学自由曲面的应用研究，成为光学工程领域的应用研究热点。光学自由曲面是光学照明、光学显示、光生物医学、光通讯与光传感等重要领域的关键核心器件，含有自由曲面元件的光学系统已在军事、商业等髙端成像系统得以应用，能够满足现代工业、生物医学、国防等众多领域对成像的要求，在现代光学工程领域中扮演着重要角色。本课程拟结合光学设计和光学制造的优势，主要介绍成像自由曲面和非成像自由曲面的设计、自由曲面制造以及自由曲面的检测技术及其相关案例，为光学自由曲面在VR、AR和HUD等光学工程领域快速发展和应用提供技术支撑，促进相关领域的更新换代技术的发展。一、培训时间：2022年7月29日13:30-16:30(12:30-13:30签到)二、培训地点：长春国际会展中心大饭店三、主办单位：中国光学工程学会四、承办单位：中国光学工程学会先进光学制造青年专家委员会五、课程形式：授课式，实例解析六、课程说明：学员自带电脑，自带Zemax软件，完成培训发放培训证书七、讲师介绍： 薛常喜，长春理工大学光学工程学科教授，博士生导师，2011年香港理工大学从事博士后研究工作。主要从事光学设计与衍射光学、光学超精密制造技术及其应用方面的研究工作。现中国光学工程学会先进光学制造青年专家委员会副主任委员，全国光学和光子学标准化技术委员会光学材料和元件分技术委员会委员，中国光学学会光学制造技术专业委员会委员，红外与激光工程和应用光学期刊青年编委。现主持国家自然科学基金等国家级、省部级高层次科研项目。在国内外学术刊物发表论文50余篇，多篇论文被Spotlight on Optics和Edtior pick。获吉林省自然科技奖三等奖一项，吉林省自然科学学术成果奖二等奖一项，国防科学技术进步奖三等奖一项，兵器集团科技进步二等奖一项，博士学位论文获吉林省优秀博士学位论文。于清华，中国科学院上海技术物理研究所研究员，博士生导师，上海市三八红旗手，长期专注于空间红外探测成像领域，开展自由曲面光学系统设计、研制和标定方法的研究，主持国家自然学科基金、国防预研、中科院青年创新促进会“优秀会员”基金等多项科研项目，作为科技部重点领域创新团队核心骨干参与国家重大型号任务，获得国家技术发明一等奖、中国科学院杰出科技成就奖、上海市巾帼创新新秀奖等多项科技奖励。近5年，发表代表性科技论文5篇，获授权发明专利6项，翻译学术专著1部。吴仍茂，博士，浙江大学特聘研究员，国家优青。2013年毕业于浙江大学获博士学位，后于2013-2016年期间分别在西班牙马德里理工大学和美国University of Arizona从事博士后研究工作，并于2017年4月入职浙江大学。主要从事自由曲面光束调控和新型成像技术的研究工作，在包括Optica、Laser & Photonics Reviews、Optics Letters等国际知名光学期刊上发表SCI论文50余篇。2017年获中国仪器仪表学会金国藩青年学子奖，2019年获阿里达摩院青橙奖，2020年获国家优秀青年科学基金项目资助，2021年获OSA Kevin P. Thompson Optical Design Innovator Award。沈华，博士，南京理工大学教授、博士生导师。美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）访问学者。中国光学学会光学测试专业委员会秘书长，中国光学工程学会首届先进光学制造青年专家委员会常务委员。江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人、江苏省“333高层次人才工程”。长期致力于高端激光精密制造与检测成像技术的创新研究工作，主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、军委装发预研重点项目、江苏省重点研发计划等高层次项目20余项。获得国防科学技术发明二等奖1项、教育部科学技术发明二等奖1项、2019年度中国光学领域“十大社会影响力事件”、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛金奖项目指导教师、江苏省优秀本科毕业设计指导教师。现任国家卓越期刊《Chinese Optics Letters》期刊编委、中国激光杂志社首届青年编委会委员。八、光学自由曲面设计与检测培训提纲第一部分 光学自由曲面简介1.1 光学自由曲面的研究进展及历史1.2 光学自由曲面元件的设计与检测技术1.3 光学自由曲面元件的制造技术第二部分 非成像自由曲面的设计技术及案例2.1 非成像光学基本概念及原理2.2 太阳能光伏中的自由曲面设计简介2.3 自由曲面照明光束调控技术2.4 自由曲面LED照明及激光束整形设计案例第三部分 成像自由曲面的设计技术及案例3.1 光学自由曲面成像系统的结构选型3.2 光学自由曲面成像系统的设计方法3.3光学自由曲面成像系统的性能评价方法3.4光学自由曲面成像系统的装调与标定 第四部分 自由曲面的检测技术及案例4.1 自由曲面检测的特点与难点4.2 接触式自由曲面检测技术及典型案例4.3 基于计算全息的自由曲面检测技术及典型案例4.4 基于倾斜波面干涉术的自由曲面检测及典型案例九、报名人员要求：基础知识要求：参与培训人员需要经过基本的物理学和光学基础知识训练。名额有限，报名从速。1000元/人同时报名两门课程或者同一单位2人以上报名，可以享受9折优惠1.在线支付：线上报名完成后，可跳转到在线支付页面，选择“支付宝”在线完成支付。2.汇款转账：开户银行：工行北京科技园支行户名：中国光学工程学会账号：0200296409200177730费用包含培训、教材、发票、证书和餐费，其他费用自理，开具“培训费”发票报名网址：https://b2b.csoe.org.cn/registration/YSAOM2022SC.html十、同期活动：2022年先进光学制造技术及应用国际会议暨第二届国际先进光学制造青年科学家论坛https://b2b.csoe.org.cn/meeting/YSAOM2022.html十一、协议酒店：会议酒店：长春国际会展中心大饭店（吉林省长春市经济技术开发区会展大街100号）酒店预订方式：陈经理（18166846117）可享受会议价标间（双早）：318元/天和298元/天十二、联系人：王海明 中国光学工程学会电话：022-59013420邮箱：wanghaiming@csoe.org.cn刘兴旺 中国光学工程学会电话：022- 58168885邮箱：liuxingwang@csoe.org.cn

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近期，中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室微纳光子集成课题组利用单层超透镜（metalens）实现了左、右旋圆偏振光在三维空间的分离聚焦，打破了以往自旋相关光束聚焦的对称性，超越了传统几何光学透镜的光场聚焦能力，对光学成像研究具有重要意义。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 传统几何光学透镜仅是通过玻璃厚度的变化来调节入射光相位实现聚焦，无法完成矢量光场（如偏振、自旋等）的操控。超透镜是一种二维平面透镜结构，其体积极小，重量轻，易于集成，可实现对入射光振幅、相位、偏振等参量的灵活调控，在超分辨显微成像、全息光学、消色差透镜等方面有重要应用。该研究利用构成超透镜的纳米天线动力学相位与Pancharatnam-Berry几何相位结合的方法，通过巧妙设计超透镜上纳米天线几何结构与空间取向，在单层超透镜上同时实现了左、右旋圆偏振光相位的独立操控，在横向和径向完成了不同自旋态光束的聚焦，提升了超透镜的光束操控及聚焦能力，具有结构紧凑、灵活性强等优点，能够满足光学系统及器件小型化功能多样化的要求。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该研究得到中科院战略性先导科技专项（B类)“大规模光子集成芯片”和国家自然科学基金项目的大力资助。相关成果发表在《先进光学材料》（Advanced Optical Materials）上。 /p

从光学材料、元件、 镜头组件到整机仪器生产领域，光学制造的上中下游产品呈现出各异的市场现状，整条产业链出现不同的发展趋势。　　光学材料：新一代光学元件来势汹汹　　目前光学材料的种类多达几十种：无色光学玻璃和有色光学玻璃，红外光学材料，光学晶体，光学石英玻璃，人造光学石英晶体，微晶玻璃，光学塑料，光学纤维，航空有机玻璃，乳白漫射玻璃以及有关液体材料等。其中光学玻璃在成像元件中使用得最多。　　由于现代光学工业同电子工业、信息技术、通信技术的紧密结合,光电子技术、光子技术、电子工业技术在光学制造上的应用，突破了在光学元件和光学加工行业中的传统观念，目前，非球面、衍射光学元件、用超高精密薄膜技术加工的WDM波分复用器件、用新一代光刻设备制造的超高精度光学元件等主导着新一代光学元件的主流。　　镜头组件：全球市场向中国转移　　随着电子科学、互联网等现代科学技术的迅速发展，光学镜头的应用范围不断向数码相机、笔记本电脑、移动电话、安防监控摄像机、车载可视系统、智能家居和航拍无人机等与人类生活密切相关的众多光学成像领域渗透。尤其是2000 年以来，通讯网络及互联网等行业发展迅速，中国凭借此类庞大的下游市场需求发展成为全球光学镜头最重要的市场之一。　　2010年我国光学镜头行业产量约11.82亿个，到2014年我国光学镜头行业产量达到了22.25亿个。2008-2014年我国光学镜头行业产量情况　　2014年我国光学镜头出口数量为7439.84吨，出口总金额为16.36亿美元 进口数量为2645.27吨，进口总金额为10.17亿美元。2009-2014年中国光学镜头进出口数据分析(千克，千美元)　　光学薄膜：液晶显示带来增长机遇　　近年来，我国光学膜产值规模逐年增长，2014年达到了270亿元。这得益于国内液晶显示行业的快速崛起。2009年以来，我国进入大尺寸LCD面板的投资高峰，上游光学薄膜等配套产业将迎来爆发式的增长机遇，预计2020年我国光学薄膜产值达到676亿元。光学膜应用领域情况分析2015-2020年我国光学薄膜产值预测趋势图　　整机仪器：高中档实验设备需求增长　　伴随着下游应用领域需求的日益增长，近年来国内光学仪器制造行业市场规模也呈现快速扩张态势。国家统计局数据显示，截至2014年年末，我国光学仪器制造行业规模以上企业有277家。2014年全国累计生产光学仪器7654.05万台，同比下降6.8% 年内全行业实现销售收入465.88亿元，同比下降6.27%。　　光学仪器产品技巧差距大，中高级市场被进口产品占据，结构调剂问题明显。部分中、低档产品出现供过于求状况，而高档产品品种少、缺门多、而且与国外产品的性能存在明显的差距。随着微机的迅速发展，大中型成套设备的微机化、模块化设计以及网络控制技术日益发展，使实验室仪器的智能化产品需求上升。2004-2014年中国光学仪器制造行业产量情况2014年中国光学仪器制造行业客户结构　　光学下游产品　　光学检测 光衍射/干涉 光折射/反射 光谱相关 光学软件 显微镜及系统 分析仪器 精密仪器 相机相关 望远镜 光学安全 摄像相关 手机、投影仪、光学膜 其他光学产品　　光学中游产品　　光学镜片 光学加工 非球面元件 光学设计 光学镜头 CCD/CMOS 微纳制造 滤光/分光 光传感及光源 光学元器件 光学芯片模组　　光学上游产品　　光学材料/晶体 薄膜及镀膜产品 光学辅料 真空镀膜及加工设备 镀膜材料

近日，2021年第四届低维材料应用与标准研讨会（简称：LDMAS2021）在北京西郊宾馆成功召开。会议吸引了低维材料与器件相关领域的400余名专家学者与企业代表出席，云端参会人数超过1万人。会议同期举办5个不同主题的分会场，仪器信息网编辑对“第1分论坛：低维材料的制备和微纳加工”进行了跟踪报道。该会场共安排了16个特邀报告和6个青年报告，相继由清华大学魏飞教授、中国科学院半导体研究所王智杰研究员、湖南大学刘松教授等人主持；内容精彩纷呈，得到与会观众的高度关注，现场座无虚席。会议现场报告题目：《超长无缺陷碳纳米管的控制制备与器件、结构材料应用》清华大学化学工程系教授魏飞碳纳米管由于其高比表面积、化学稳定性及导热、导电及力学特性，近年来发展十分迅速。报告中，魏飞教授团队利用碳纳米管几何结构拓扑保护及进化生长的概念，通过动力学选择性实现 650mm 长碳纳米管的无缺陷生长，可实现99.9999%高纯度半导体性碳纳米管的生长，这类碳纳米管的电学、热学性质可以达到理论预测的极限。同时利用这种无缺陷碳纳米管可得到宏观强度、韧性、耐疲劳性高于目前所有材料数量级的碳纳米管高强纤维束。报告最后介绍了高纯碳纳米材料在器件等方面的应用。报告题目：《拓扑光电探测》北京大学量子材料中心长聘副教授 孙栋成熟的半导体可见光和近红外光电探测器是各个领域不可或缺的关键器件，而探测更长波长的中远红外和太赫兹波段的光电探测器却存在多个难以攻克的技术瓶颈。如何实现室温下工作的高性能长波探测器困扰了光电探测领域几十年时间，一直是科研领域关注的重要研究方向之一。基于半金属的材料替代半导体材料有望解决目前低能光子探测方面的一系列问题，但是基于半金属材料的光电探测器为了避免暗电流需要在无偏置条件下工作，一直存在响应度低的关键性能缺陷，限制了其进一步的发展。孙栋教授团队借助于全新的拓扑半金属材料的特殊拓扑性质，于近期克服了一些关键的技术问题，使得基于拓扑半金属的光电探测器在室温的低能光子探测方面展现出了广阔的应用前景。报告题目：《二维半导体的范德华集成与去集成工艺》湖南大学教授 刘渊基于二维半导体材料的低功耗新型器件被认为有望延续摩尔定律存在空间，得到更小尺寸、更高密度的集成电路。然而由于超薄得体厚度，传统的硅基晶体管的高能量制备工艺电极很难应用于脆弱的二维晶格，严重限制了二维半导体器件的性能与其应有的新奇特性。报告中，刘渊教授重点阐述了其开发的范德华异质金属集成方法作为低能量的集成工艺来保证二维半导体的本征性能，这种集成工艺在与传统的硅基工艺兼容的同时，又避免了对二维材料表面的损伤，为二维材料与传统硅工艺的兼容集成提供了新的可能。另外，PVA 旋涂法可以作为一种新的基底和高分子层来补充/代替传统 PPC、PC、PMMA、PDMS 分子层，实现对二维范德华异质结更精确的控制。报告题目：《二维磁性材料的制备与性质研究》北京理工大学教授 周家东二维过渡金属硫属化合物包括硫化物，硒化物和碲化物三大类，表现为 2H，1T，3R 等多种相结构。这些二维材料包括半金属、半导体与绝缘体等，表现出多种优异的物理性质如铁磁、铁电、超导等，使其在诸多领域包括晶体管、光电传感器、高性能自旋电子学器件等领域有着潜在的应用价值。特别的，新型二维磁性材料 CrI3 和 CrSiTe3 的发现开启了二维磁性材料研究的科学前沿。但是对于二维铁磁材料如铁基，铬基等的二元和三元的单层与少层的制备仍非常困难，这极大的限制了其性质与应用的研究。报告主要聚集Fe 基硫族化合物和Cr 基硫族化合物新型二维磁性材料可控合成与性质研究，研究其结构与铁磁性能之间的关系。报告题目：《亚纳米尺度超薄纳米晶体》清华大学化学系教授 王训亚纳米尺度（Sub-1nm）材料指至少在一个维度上特征尺寸小于 1 纳米的材料。这个特征尺寸接近高分子链/DNA 单链的直径，并与无机晶体单晶胞的尺寸相当。亚纳米尺度材料理论上具有很多优异的特性及重要的研究价值，王训教授团队围绕亚纳米尺度材料开展了系统性研究工作：以良溶剂-不良溶剂体系控制晶核尺寸策略为基础，发展出亚纳米尺度材料合成方法学，以此为基础提出亚纳米尺度材料的新概念；发现一维无机纳米材料直径限制在1纳米左右时，会表现出类生物大分子及高分子的特征，其宏观组装体兼具无机与高分子材料的优异性能；实现了具有明确结构亚纳米尺寸团簇的精确组装，进一步证明团簇可以与亚纳米尺寸无机晶核共组装，从而在亚纳米尺度实现对无机材料组分及功能的调控。报告题目：《钙钛矿量子点原位制备与集成应用》北京理工大学教授 钟海政量子点具有光谱可调、溶液加工等特点，是备受关注的新一代光学材料，已经在照明显示、传感探测、太阳能电池、激光等领域展现出应用前景。近年来,钙钛矿量子点的出现，为发展量子点集成应用技术提供了机遇。针对光电集成应用需求，钟海政教授团队发明了钙钛矿量子点的原位制备技术，利用钙钛矿材料的溶液加工特性，通过引入聚合物或者有机分子配体控制结晶过程，在聚合物基质中直接制备出量子点，或者在ITO基片上控制形核和生长过程直接制备量子点薄膜，并在此基础上开展了量子点的显示和传感应用探索。报告题目：《盐辅助的过渡金属硫化物的可控制备》湖南大学教授 刘松二维层状过渡金属硫化物具有优异的电学、光学等性能，在电子学，光电子学、能源催化等多方面具有广泛的研究及应用潜力，但过渡金属硫化物材料的可控生长仍然是该领域的重要问题。报告重点介绍了盐辅助的化学气相沉积法，可控制备并调控过渡金属硫化物及异质结的生长，探索过渡金属硫化物生长的新策略。这些材料制备的可控探索为进一步的电子学及光电子学应用提供了材料基础，并将进一步推动过渡金属硫化物在不同领域的应用。报告题目：《基于二维纳米材料的聚合物电磁屏蔽复合材料研究》北京化工大学教授 张好斌随着电子技术的迅速发展，日渐严重的电磁辐射污染对人们健康和精密电子设备的正常工作造成了难以忽视的影响，因此，发展高性能聚合物电磁屏蔽纳米复合材料在电子、航空、航天等领域具有重要价值。张好斌教授团队致力于研究纳米材料制备、高分子材料加工过程中界面调控和复合体系设计等关键科学问题。报告在其团队前期聚合物/石墨烯纳米复合材料研究基础上，着重介绍了新型二维过渡金属碳/氮化物（MXene）纳米材料在电磁屏蔽应用方面的最新进展，探索充分利用其高电导率和亲水性特性的策略和方法，以期实现聚合物电磁屏蔽纳米复合材料的多功能化和高性能化设计与制备。报告题目：《低维纳米结构制备技术及其光催化应用》中国科学院半导体研究所研究员 王智杰低维纳米结构已经被广泛应用于光电子器件、光伏器件以及光催化等各个领域，并极大 的提高了相关器件的性能。报告主要介绍了几种新型纳米结构及材料制备技术，即缺陷诱导法规则纳米材料制备技术、AB孔氧化铝模板法纳米结构制备技术、以及湿法化学法纳米材料制备技术。利用这些新型纳米结构和材料，王智杰课题组以及合作者开发了一系列高性能光电化学系统，并用于光解水制氢、光催化降解污染等领域；研究了复杂污染物（比如抗生素等）光降解过程中的反应动力学过程，提出了相应的反应动力学模型。相对于常规的光电化学体系，利用复杂结构纳米材料制备的光电化学系统的性能大有提高。其他精彩报告掠影

8月17日，2013年全国光学大会在国防科技大学召开。来自全国高等院校、科研院所、企事业单位从事光学及光学工程领域教学、科研、生产等方面的专家学者，围绕光学薄膜技术新进展、瞬态光子学、全息与光学信息处理等19个专题进行探讨交流。中国科学院院士、中国光学学会理事长周炳琨，副省长李友志，国防科大副校长庄钊文，中国科协副主席、湖南省科协主席、中国工程院院士黄伯云等十余名中国科学院、中国工程院院士出席开幕式。 　　据了解，此次会议设立了19个专题分会场，其中第19个专题为中国光学学会和美国光学学会共同举办的光学教育课程专题，这也是全国光学大会首次设置国际合作专题分会场。大会期间，主办方还同期举行了中国光学工程学科发展史工作会议、中国光学名词审定工作会议等学术会议。与会人员围绕光学材料研究进展与应用、光学计量与测试技术等进行了交流，探讨光学科技发展的前沿动态。对促进光学与光学工程领域科技创新和成果转化具有重要意义。开幕式上还举行了&ldquo 王大珩光学奖&rdquo 颁奖仪式，中国科技大学教授李传锋和中国科学院西安光学精密机械研究所研究员刘雪明获得中青年科技人员光学奖。

2010年8月24～27日，中国光学学会2010年光学大会在天津大学召开。正值激光诞生50周年、中国光学学会成立30周年，与会人员围绕光学材料研究进展与应用、激光物理技术与应用等18个学术专题进行了交流，探讨光学科技发展的前沿动态。海洋光学亚洲分公司携NIRQuest256-2.5、LIBS等全新产品，亮相这次光学年会；展会期间，海洋光学接待了近百名各个领域的专家学者，并向各位老师介绍了其领先的光谱仪技术在环境光学、生物医学光子学、激光物理学等领域的应用，并展示了LED检测、反射透射率检测、拉曼光谱、LIBS等方案。通过参加这次展会面对面的交流与洽谈，不仅加深了广大光学领域的同仁对海洋光学的了解，海洋光学也很好地展示自己，进一步确立了在光学检测领域的领军地位。 关于海洋光学: 总部位于达尼丁，佛罗里达的海洋光学是世界领先的光传感和光谱技术解决方案提供商，为您提供测量和研究光与物质相互作用的先进技术。海洋光学在亚洲与欧洲设有分部，自1992年以来，在全球范围内共售出了超过120,000套光谱仪。海洋光学拥有庞大的产品线，包括光谱仪、化学传感器、计量仪器、光纤、薄膜和光学元件等等。海洋光学是致力于安全检测领域的英国豪迈集团的子公司。海洋光学的产品在医学和生物研究、环境监测、科学教育、娱乐照明及显示等领域应用广泛，公司隶属英国豪迈集团（www.halma.cn）。创立于1894年的豪迈是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业，伦敦证券交易所的上市公司，在全球拥有 4000 多名员工，近40 家子公司，2008/09财年营业额超过 4.5亿英镑。豪迈旗下子公司的产品主要用于保护人们的生命安全和改善生活质量。通过持续不断的创新，这些产品在国际市场上始终处于领先地位。这些产品使我们的客户更安全、更富竞争力和盈利能力。豪迈的子公司正在多个领域为中国的经济做出贡献，主要包括制造、能源、水及废物处理、环境、建筑、交通运输及健康行业等。豪迈目前在上海和北京设有代表处，并且已在中国开设多个工厂和生产基地。 如果需要更多的信息请联系: 海洋光学亚洲分公司 中国上海长宁区古北路 ６６６ 弄嘉麒大厦 ６０１ 邮编：２００３３６ 电话：（86） 21 6295 6600 传真：（86） 21 6295 6708 电子邮箱： Distributorsupportasia@oceanoptics.com 网址： www.oceanopticschina.cn

第11届国际近场光学、纳米光子学及相关技术会议(The 11th International Conference on Near-field Optics, Nanophotonics and Related Techniques, NFO-11)于2010年8月30日在北京大学隆重开幕。 　　近场光学是研究突破衍射极限的超高光学成像与光谱技术的新型学科。作为当今国际上近场光学、纳米光学∕光子学领域最具权威性和影响力的学术盛会，NFO会议已先后在法国、美国、捷克、以色列、日本、荷兰、韩国、瑞士、阿根廷等地举办了10届，本届大会是自其1992年创办以来首次移师中国。国家纳米科学中心副主任、北京大学朱星教授与清华大学精密仪器系王佳教授联袂出任大会主席。 　　北京大学校长周其凤院士向来自25个国家和地区的300余位与会代表致欢迎词。国家科技部基础司司长张先恩研究员、北京大学研究生院院长、物理学院院长王恩哥院士、国家纳米科学中心主任王琛研究员、国家自然科学基金委数理学部物理一处张守著研究员发表了热情洋溢的讲话。在开幕式上，大会特别邀请近场光学先驱者、瑞士巴塞尔大学的Dieter Pohl教授做了近场光学发展进程的综述报告。厦门大学的田中群院士、日本大阪大学的和田聪教授、美国莱斯大学的Peter Nordlander教授做了精彩的大会邀请报告。应邀出席开幕式的嘉宾还有：北京大学前校长陈佳洱院士、国家自然科学基金委员会前主任、国际光学委员会前副主席、清华大学教授金国藩院士、人工微结构和介观物理国家重点实验室主任龚旗煌教授、国家纳米科学中心副主任、党委书记查连芳研究员、大恒新纪元公司总工程师宋菲君研究员等。开幕式由会议共同主席朱星教授主持。 　　在历时4天的正式会议中，代表们将就近场光学、纳米光子学、表面等离激元学等纳米光学领域的前沿最新进展展开讨论，议题涉及超过衍射极限的近场光学显微成像、近场光学理论、光学天线、异构光学材料等。此外，8月29日还举办了为期一天的讲习班，来自瑞士、德国、西班牙的四位高水平学者讲授了近场光学、纳米光学领域的发展历史及相关基本知识，引起学生和青年研究人员的广泛兴趣和好评。 　　本届大会得到了国家自然科学基金委员会、国家科技部、人工微结构和介观物理国家重点实验室、国家纳米科学中心等单位的大力支持。

紫外-可见-近红外分光光度计是分析光学材料的主要工具。材料样品形状各异（如薄膜、透镜、小尺寸、大尺寸等），测量要求多变（透过、反射、角度、偏振等），对分光光度计有很高的要求。作为世界一流的光谱仪器制造商，日立高新技术公司高度关注此方面，在此为大家介绍光学材料领域的最新应用和解决方案。 　　在3月24日上午10:00-12:00的网络讲堂上，我们将以“日立紫外可见近红外分光光度计在材料分析中的最新应用和通用技巧”为主题，给大家介绍镀膜材料、偏振片、棱镜、遮热涂料等典型样品的应用实例，对光学性能分析常见的问题，分析原因并提供测量建议，期待大家的参与！? 报名网址：http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/1791关于日立UH4150紫外-可见-近红外分光光度计，请点击：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C185793.htm 关于日立高新技术公司： 日立高新技术公司，于2013年1月，融合了X射线和热分析等核心技术，成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术，精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新，因此公司变为日立高新的子公司，同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学，扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料，产品线更丰富的日立高新技术集团，将继续引领科学领域的核心技术。更多信息敬请关注：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/

光学前沿——第八届国际信息光学与光子学学术会议（CIOP 2016）于2016年7月17-20日在上海举行。本届会议为期四天，由中国激光杂志社、上海交通大学、华东师范大学、美国光学学会、日本光学学会及韩国光学学会国际联合主办；IFSA协同创新中心、局域光纤通信网和新型光通信国家重点实验室、精密光谱科学与技术国家重点实验室共同协办。 会议共邀请7个大会报告，设立12个分会场：光电子集成与光互联、光学传感、生物光子学、光学设计与光学精密测量、光通信光网络技术、全息与光信息处理、光学成像与显示、微纳光子学与超材料、激光与非线性光学、量子光学与量子信息技术、激光微纳加工与光学精密制造、先进光功能材料与器件。会议研讨了国际上最前沿的科学技术研究，作为展商的海洋光学也参与了“光学传感”场次的专场宣讲，由应用工程师做了题为微型光谱仪在水质监测方面的应用〉向与会者介绍了基于微型光谱仪而开发的水质监测产品、产品特点与优势以及应用配置。 此次会议不仅有为了丰富科研工作者科研与论文写作经历而举办的主编报告会，更有为了鼓励学术交流而举办的“优秀张贴报告评选”活动，因此吸引到了近800位国内外学者与研究生参会，也为海洋搭建了一个很好的平台与与会者深入交流。我们主要展示了FLAME，FLAME-NIR，QEPRO三个新品，为客户主推MX2500+ 和激光测量方面的应用，同时也为到访的老客户解决了现场提出的亟待解决的软硬件问题，为后续可能的合作奠定了基础。 主办方追求极致，不忘初心力争让CIOP国际会议都能几近完美的办会初衷，也与海洋进入亚洲十年“初心始终”的理念一致，期待来年擦出更多火花。

于中国科学院西安光学精密机械研究所的瞬态光学与光子技术国家重点实验室，4月23日在国家重点实验室网站发布了2009年度开放基金课题申请指南。 该开放基金每年设立8-10项开放课题，每项资助经费5-10万元人民币，资助期限一般为2年。 2009年度开放基金申请基本要求： 重点资助助理研究员、讲师、硕士及其以上有独立开展研究课题能力的国内、外科技工作者； 资助金额一次核准，分年度下达，资金仅限于在本实验室使用，资助金额的使用与管理按财务制度和实验室的管理条例执行； 课题负责人在研究期间，须来实验室累计做三个月以上的客座； 课题负责人在研究期间，每年需提交“开放基金年度进展报告”； 2009年度开放课题基金申请受理截至日期为2009年8月31日，研究期限为两年，起止时间为2009年10月1日至2011年9月31日。 基金资助方式分以下三类： 研究课题经费全部由实验室开放基金资助； 研究课题经费部分由实验室开放基金资助； 申请者利用实验室设备及条件，自带课题及经费来实验室开展研究工作。 2009年度开放基金课题重点支持研究内容： 1.光子学前沿理论研究 微纳光纤非线性现象及其器件研究 光学捕获与特殊光束理论研究 2.超快光子技术 超短超强光纤激光产生、放大、压缩与合成技术研究 高功率全光纤激光器关键器件研究 高信噪比超宽带超快激光技术 飞秒激光微加工技术 超快生物光子成像和微操纵技术 3.极端物理条件多维信息获取技术 超高时间分辨率分幅/扫描成像理论与技术 极弱/瞬时目标探测与成像技术 超快光电成像器件 4.信息光子技术 光子网络系统与信息交换 超高速/超大容量光通信 5.光功能材料与集成光子器件 新型高能激光技术及其材料 新型高速光通讯有源/无源器件 微结构/大模场光纤材料及制备 6.光子工程技术 超大功率/超高亮度半导体激光器 三维激光成像与主动探测 新型光谱/成像技术及应用 高速光电信息获取与新型光学成像方法 详情请见：瞬态光学与光子技术国家重点实验室2009年度开放基金课题申请指南

研究：暴露于中子和伽马辐射的熔融石英和蓝宝石的光学吸收以及同时热退火。图片来源：RHJPhtotos 通过同时和辐照后热退火研究了集成二氧化硅和蓝宝石的辐射诱导衰减 (RIA)。研究人员发现同时辐照热退火和辐照后热退火在二氧化硅和蓝宝石的光学行为方面存在重大差异。 该研究在选择和放置用于开发光学仪器应用(例如聚变或裂变反应堆)的光学材料方面具有广阔的潜力。它还帮助研究人员了解辐射对此类光学材料的影响。 熔融石英和蓝宝石等光学材料中的辐射引起的衰减通过减少核反应堆仪器检查停机的频率，可以显着提高核反应堆的辐射安全和经济性能，从而可以在线监测关键反应堆部件。 激光诱导击穿光谱 (LIBS) 可以通过在反应堆运行时对反应堆冷却剂的化学成分进行光谱研究来识别核反应堆部件的退化。 在适当的操作设置下了解光纤和透镜等光学材料的辐射效应至关重要，因为基于 LIBS 的仪器需要通过这些光学材料传输等离子体发射和高能激光脉冲。 二氧化硅和蓝宝石等普通光学材料具有光学特性，包括衰减和折射率，当暴露于核反应堆中的离子辐射效应时，这些特性会发生变化。 已经对集成二氧化硅和蓝宝石在受到中子和伽马射线照射然后进行热退火时的辐射诱导衰减 (RIA) 和辐射效应进行了多项研究。然而，由于辐照、检查和热退火之间的时间相当长，没有关于光学材料在同时高温和辐射效应下的原位行为的数据。 当前研究中的研究人员使用高羟基含量的 Heraeus Spectrosil 2000 集成二氧化硅 (S2000)、低羟基含量的 Heraeus Infrasil 302 集成二氧化硅 (I302) 和光学类蓝宝石进行了 220 nm 至 1100 nm 的 RIA 测量。这些光学材料在高达 800 C 的后辐照和同时辐照热退火下暴露于中子和伽马辐照下，以观察它们的辐射效应。 二氧化硅和蓝宝石光学吸收的实验装置第一个测量吸收的实验装置包括一个覆盖 220-1100 nm 光谱范围的 Ocean Insight HR4000 光谱仪和一个 Ocean Insight 卤素/氘光源。 第二个实验装置包括一个安装在60 Co 池干管上方的退火炉，用于光学材料的同步和后热退火。 目前的研究在俄亥俄州立大学核反应堆实验室的核反应堆和60 Co 辐照池中进行了辐照。在包含60 个Co 伽马源的圆柱形夹具的帮助下，一个 I302 样品在宾夕法尼亚州立大学辐射科学与工程中心暴露于 10Mrad 的辐照下。 使用具有二氧化硅-氧化铝绝缘的特制碳化硅线圈炉对样品进行干燥和空气中的退火。 这些熔炉被建造成适合60 Co 池和核反应堆干管内，以同时对样品进行热退火和辐照。 在辐照后退火实验中，在每次辐照剂量后将样品加热到指定的温度。 相反，在同时退火的情况下，样品在辐照过程中被连续加热到指定的温度，直到达到列出的剂量。 光学仪器在裂变和聚变应用中的发展潜力该研究展示了同时辐照和热退火的后果以及对光学渐变蓝宝石、I302 和 S2000 的辐射效应。 该团队观察到这些光学材料在同时和辐照后热退火条件下的行为的关键区别。 在 S2000 的情况下，对 n 剂量 1 和 2 进行辐照后 600 C 的热退火将材料恢复到未辐照的形式。在 800 C 时，具有相同剂量的同时辐照热退火样品保留了紫外线范围内的辐射诱导衰减。 在 n-Dose 1 和 n-Dose 2 的同时辐照热退火下，I302 还显示出 220 nm 至 900 nm 之间的平衡辐射诱导衰减光谱，这与 I302 主要恢复的辐照后热退火情况相反退火至 800 C 后变为未辐照状态。 与等效剂量辐照后热退火情况相比，在加热到 800 C 后样品几乎退火到其未辐照状态，蓝宝石在 n-Dose 1 和 2 的同时辐照热退火中显示出可能的平衡辐射诱导衰减范围退火条件。对于该光谱，在 260 nm 处获得了残余吸收峰，而在 300 nm 处获得了增加的吸收峰。 当前研究的最初目标是在高放射性和热环境中支持基于 LIBS 的仪器，以承受显着的辐射效应。 比较作为样品的光学材料的吸收光谱表明，S2000 是实现基于 LIBS 的仪器的最理想材料，最高退火温度为 800 C，中子注量为 1.7 x 10 17 n。厘米-2。 在 532 nm 和 1064 nm 的相关 LIBS 波长下，S2000 仅显示边缘辐射引起的衰减。在同时辐照热退火下，I3O2 产生了高达 900 nm 的相当大的辐射诱导衰减，这可能会限制 532 nm 的 LIBS 激光器。 与报道的 S2000 中没有明显的辐射诱导衰减相比，蓝宝石在 532 nm 或 1064 nm 处没有表现出同时辐照热退火的辐射诱导衰减。UV 范围内的残余辐射引起的衰减峰可能会干扰 LIBS 等离子体光谱。 参考BW Morgan、MP Van Zile、CM Petrie、P. Sabharwall、M. Burger、I. Jovanovic，暴露于中子和伽马辐射下的熔融石英和蓝宝石的光学吸收以及同时热退火。2022.核材料杂志。

光学前沿——第三届全国信息光学与光子器件学术会议(CIOC2010)由中国科学院上海光学精密机械研究所主办，广西师范大学与中国激光杂志社联合承办。第一届(CIOC2008)、第二届(CIOC2009)学术会议分别于2008年8月、2009年8月在南京与青岛举办，并取得了圆满成功。每届会议都有来自全国160多个高校和研究院所的近500名代表参加了会议，出版专题文集两期。应广大代表要求，第三届学术会议(CIOC2010)将于2010年8月6-9日在广西桂林举办。 　　CIOC2010继续以光信号处理技术、光电子技术、光子器件、新型光功能材料等领域等作为主题，还将增加能源光子学、机器视觉专题。会议面向全国高等院校、研究院所以及高新技术企业征集高水平论文。 　　本次会议将在会前审稿，全文通过审稿的代表可在会议报到时领取论文录用通知单，每篇文章至少需要一名作者到会参与学术交流。全文通过审稿的文章将刊登在《光学学报》 “信息光学”专刊(Ei收录)、《强激光与粒子束》(Ei收录)、《光子学报》、《应用光学》上，优秀文章可安排到《光学学报》正刊发表。其余文章可推荐到网络期刊《激光与光电子学进展》(中文核心期刊，中国科技核心期刊)出版(出版周期60天)。 　　广西师范大学是广西壮族自治区重点大学，坐落在世界著名山水旅游名城、历史文化名城桂林市。学校历史悠久，文化底蕴深厚，创办于1932年，有王城、育才、雁山3个校区。广西师范大学竭诚欢迎各位光学专家参会、考察和指导，以推动光学学科的建设与发展。 　　会议时间：2010年8月6日-9日 　　会议地点：广西 桂林 广西师范大学 　　指导单位：中国光学学会 　　主办单位：中国科学院上海光学精密机械研究所 　　承办单位：广西师范大学 中国激光杂志社 　　媒体支持：《光学学报》、《中国激光》、《强激光与粒子束》、《激光与光电子学进展》、《光子学报》、《应用光学》、中国光学期刊网(www.opticsjournal.net) 　　会议主题/征稿范围： 　　1、光信号处理技术 2、能源光子学 　　3、光通信、光网络技术 4、光器件与集成光路 　　5、光电子技术及其应用 6、先进光功能材料技术及应用 　　7、机器视觉及应用 8、其他相关技术 　　征文要求： 　　论文摘要需中英文对照，中文摘要控制在250～300字，重点包括4个要素，即研究目的、方法、结果和结论。英文摘要要求句型简单、语句顺畅、意义完整。摘要须用第三人称撰写，控制在1000字左右，一个A4页面以内(小四号字排版)。 　　论文全文不超过8000字，论文应该是具有国内外领先水平或独创意义的学术论文,有一定独立见解的理论论述,有可靠数据的实验报道,有科学依据的技术应用或阶段性科研成果的实验快报。不接受综述和已在国内外正式出版刊物上发表过的论文。来稿需注明论文题目、作者姓名、单位、通讯地址(包括邮编、电话、E-mail等)、标明所属征稿范围的第几类。论文格式请参考模板http://www.opticsjournal.net/post/PT080503000025GdJf.doc 　　注册、投稿、酒店预订请登陆会议官方网站，使用中国激光杂志社汇同会议系统在线注册和投稿。http://www.opticsjournal.net:8889/CIOC.htm 　　注意，选择《光子学报》投稿的作者请直接联系《光子学报》编辑部，文章录用后由会务组统一发送参会邀请函。 　　企业研讨及产品发布： 　　为促进学界和产业界的融合，本次论坛欢迎光电企业参与赞助，赞助企业可在会议、摘要集、论文集、网站上发布信息，主办单位将提供产品介绍的时间和产品展示场地。 　　重要日期： 　　论文全文提交截止时间：2010年6月1日 　　论文是否接收通知时间：2010年7月6日 　　预注册交费截止时间： 2010年7月16日 　　报 到：8月6日9：00-20：00 　　大 会 报告：8月7日9：00-17：00 　　分会场报告：8月8日9：00-17：00 　　考 察：8月9日 　　注册报到事项： 　　1.收费：本次会议收取会务费1200元，学生凭学生证1000元(预注册优惠价为一般代表1100元，学生代表900元，需在2010年7月16日之前交费)。 　　2.食宿：会议期间食宿费自理，无伙食补贴。 　　3.汇款方式： 　　(1)银行汇款(需由对公账户汇出)： 　　账户名：《中国激光》杂志社有限公司 开户行：中国工商银行上海市嘉定支行 　　账 号：1001 7008 0930 0218 071 附言备注项：CIOC会务费 　　(2)邮局汇款：邮 编：201800 地 址：上海市嘉定区清河路390号 　　收款人：《中国激光》杂志社有限公司 附言备注项：CIOC会务费 　　联系方式： 　　通信地址：上海市嘉定区清河路390号　中国激光杂志社 201800 　　会务投稿：段家喜　编辑 电话：021-69918426 传真：021-69918705 　　展览赞助：高福海 主管 电话：021-69918011 传真：021-69918705 　　电子信箱：conference@siom.ac.cn 　　会议官方网站：http://www.opticsjournal.net:8889/CIOC.htm 　　中国科学院上海光学精密机械研究所 　　广西师范大学 　 (中国激光杂志社代章)

在国家自然科学基金项目等资助下，东南大学吕俊鹏、倪振华教授团队与山东大学何京良、张百涛教授团队合作，运用缺陷工程提升二维可饱和吸收体器件性能，实现了基于二维Bi2O2Se可饱和吸收体的高性能的锁模脉冲激光输出。相关研究成果以“通过二维Bi2O2Se可饱和吸收体中的缺陷调控实现高输出功率的锁模激光（High output mode-locked laser empowered by defect regulation in 2D Bi2O2Se saturable absorber）”为题，发表在《自然通讯》（Nature Communications）。 图1 a-c 原始Bi2O2Se纳米片的TEM图像；d-f Bi2O2Se纳米片经过较短时间氩等离子体辐照后的TEM图像；g-i Bi2O2Se纳米片经过较长时间氩等离子体辐照后的TEM图像。 图2 a 缺陷调控后的Bi2O2Se的差分反射率变化趋势；b 不同等离子体辐照时间下Bi2O2Se的非线性吸收变化；c 缺陷调控后Bi2O2Se可饱和吸收体的连续锁模输出的最大平均功率以及阈值泵浦功率趋势；d 1.0 µm 锁模全固态激光器性能对比。 高输出功率的飞秒激光在精密加工、生物医学、和科学研究等领域展具有重要的应用价值。可饱和吸收体是实现超短脉冲的关键光学元件，直接决定锁模激光器性能。2009年以来，以石墨烯为代表的二维材料因具有十分优异的电子以及光学性能成为新一代高性能的可饱和吸收体材料和器件研究的热点。二维材料中包含种类丰富的缺陷，通过表面和缺陷工程可以有效调控二维材料的能带结构，进而对其电学、光学、磁学、机械等性能产生重要影响。然而，目前缺陷工程对二维材料中光生载流子动力学过程以及非线性吸收过程的调控机制尚未有详细报道。Bi2O2Se是一种新型的二维光电材料，具有大的非线性吸收系数以及良好的空气稳定性。研究团队通过利用氩等离子体辐照不同时间来精准调控二维Bi2O2Se中O空位以及Se空位缺陷态密度，可有效提高二维Bi2O2Se中光载流子的捕获速率和缺陷辅助的俄歇复合速率，进而实现对其可饱和吸收参量的调控。将二维Bi2O2Se作为可饱和吸收体应用到全固态锁模激光器中，实现了飞秒锁模激光输出，通过缺陷工程对二维Bi2O2Se可饱和吸收体进行调控后，锁模激光性能得到了明显提高（功率更高、脉宽更短），实现了665mW、266fs的超短脉冲激光输出。该项工作为二维材料超快载流子动力学过程以及非线性吸收特性调控提供了新途径，并为二维材料超快光子学器件的设计和开发奠定了理论基础。

4月25日，首届光学前沿高峰论坛暨2020年度中国光学十大进展颁奖典礼在杭州举行，量子纠缠光源、荧光成像、金属钠等离激元等10项基础研究，激光聚变、光学雷达远距离成像、光谱气体检测等10项应用研究成功入选“2020年中国光学十大进展”。　　“中国光学十大进展”评选活动由中国激光杂志社发起，至今已成功举办15届，旨在促进中国优秀光学研究成果的广泛传播，推动中国光学事业的发展。凭借高学术水平的候选成果，以及严格公正的评审机制，这一奖项备受业界认可，具有高度的公信力和影响力。　　本年度评选活动经过首轮推荐、初评、终评三个环节，48位评审专家综合考虑候选成果的学术价值和应用价值，并以无记名投票方式选出20项优秀的光学成果。　　2020年中国光学十大进展名单　　(排名不分先后)　　基础研究类　　1、基于超构透镜阵列的高维量子纠缠光源　　量子信息是目前国际上最前沿、最活跃的研究领域之一，超构表面的研究与发展为量子光源及光量子信息技术的发展提供了一条全新的路径。　　由南京大学祝世宁院士、王振林教授、张利剑教授和王漱明副教授团队、香港理工大学蔡定平教授团队、中国科学技术大学任希锋副教授团队和华东师范大学李林研究员组成的联合团队通力合作，通过结合超构透镜阵列与非线性晶体，成功制备出高维路径纠缠光源和多光子光源。　　2、发现并揭示莫尔晶格中波的演化规律　　实际上，各种波——不管是声波、水波，还是电磁波、引力波、物质波——总是倾向于向周围扩散。因此，控制波的扩散使其局域在某个有限的空间之内是一个长期存在的重要科学问题。以光学中光波的局域为例，人们提出了各种各种的局域机制：基于光纤的全反射、基于光子晶体的能带带隙、基于随机系统的安德森局域以及基于非线性光学材料的局域机制。　　最近，以光波的局域为例，物理与天文学院叶芳伟课题组与陈险峰课题组合作，率先发现并揭示了一种新的波包局域机制：基于莫尔晶格的极平带结构。该发现具有重要的物理意义和广泛的适用性。　　3、亚纳米分辨的单分子光致荧光成像　　用光实现原子尺度空间分辨一直是纳米光学领域追求的终极目标之一。　　中国科学技术大学侯建国院士团队的董振超研究小组，将成像空间分辨率大幅提升，推进至0.8nm的亚纳米分辨水平，在世界上首次实现了亚分子分辨的单分子光致荧光成像，为在原子尺度上展现物质结构、揭示光与物质相互作用本质提供了新的技术手段。　　4、狄拉克涡旋拓扑光腔　　中国科学院物理研究所光物理重点实验室L01组陆凌研究员等人的团队与合作者，理论提出并且实验证实了一种全新的拓扑光子晶体微腔，不但可以支持任意简并度的腔模，而且是目前已知光腔中，大面积单模性最好的。　　这个拓扑光腔填补了半导体激光器在选模腔体设计上的空白，为下一代高亮度单模面发射器件提供了符合商用激光器历史规律的新发展方向，对激光雷达和激光加工等技术有潜在的积极意义。　　5. 单分子回声　　声波的回声是一种常见的自然现象，当声波在传播过程中遇到障碍物时，将被反射形成回声。回声现象在很多方面都有着非常重要的应用，例如利用电子自旋回声进行核磁共振成像。　　华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室科研团队利用超快飞秒激光和符合探测技术，首次实验观测到了单分子体系内的超快振动回声。　　6. 金属钠：助推等离激元光子器件走向应用　　表面等离极化激元，是光与金属表面自由电子集体振荡耦合形成的一种元激发，在微纳光子器件和光子集成、超分辨成像等领域具有广阔的应用前景。　　南京大学朱嘉、周林、祝世宁团队联合北京大学马仁敏等在金属钠等离激元光子器件研究方面的重要突破。基于液态金属旋涂技术，研究团队首次展示了金属钠微结构的制备和近红外波段室温低阈值纳米激光器。碱金属本征的低损耗特性和独特的电化学性质，将有力地推动新型等离激元功能器件的发展。　　7. 时空光涡旋与光子横向轨道角动量　　光子角动量在光与物质相互作用中发挥重要影响。上海理工大学纳米光子学团队首次从理论到实验展示了具有时空涡旋相位并携带光子横向轨道角动量的新型光场，开创了一个全新的光子轨道角动量自由度。　　8. 放弃相位板，无需光学对准也能产生相位涡旋光束　　研究人员针对光的轨道角动量的特点，正在努力实现基于轨道角动量涡旋光束的通讯、物质探测、光学操控和微纳加工等应用。复旦大学光子晶体课题组首次提出利用光子晶体平板结构的动量空间偏振场奇点来产生涡旋光束，并在实验上得到验证。　　9. 首次观测到开放量子体系中的非厄米趋肤效应　　北京计算科学研究中心薛鹏教授团队及合作者在实验上首次观测到开放量子体系中的非厄米趋肤效应，并证实了非厄米体边对应原理。这一成果处于非厄米系统、拓扑相变、量子模拟等量子物理和凝聚态物理学前沿方向的关键结合点，是拓扑物态和开放体系两个方向的基础性进展，对新奇拓扑序的量子模拟及全面理解开放体系拓扑现象有重要意义。　　10. 单层氮化硼声子极化激元的直接观测　　国家纳米科学中心戴庆课题组和北京大学高鹏课题组合作，将透射电镜与纳米光子学领域结合，利用透射电子显微镜中的电子能量损失谱直接探测到超高波长压缩的单层氮化硼声子极化激元，将光波长压缩超过487倍，为超表面设计和超强光与物质相互作用提供了重要的研究基础。　　应用研究类　　1、国际首轮间接驱动高增益激光聚变快点火集成实验　　惯性约束聚变因其有望解决全球能源问题而备受瞩目。中物院激光聚变研究中心、北京应用物理与计算数学研究所、中物院研究生院、国防科技大学、北京大学、深圳技术大学和上海光机所联合室联合组成的激光聚变研究团队在神光II升级装置上完成了国际首轮间接驱动快点火集成实验，验证了间接驱动快点火创新设计方案的科学可行性。　　2.大面积全钙钛矿叠层太阳电池　　南京大学现代工程与应用科学学院谭海仁教授团队在大面积全钙钛矿叠层太阳电池上取得新突破。该团队制备的大面积全钙钛矿叠层太阳电池经日本电气安全和环境技术实验室(JET)权威认证，稳态光电转换效率高达24.2%，为目前大面积钙钛矿太阳电池的世界纪录效率。　　3.光学雷达远距离单光子成像　　中国科学技术大学潘建伟院士、徐飞虎教授课题组在城市环境中通过平均每个像素点探测约一个信号光子，实现了距离达45 km的单光子三维成像，创下了新的成像距离纪录。该远距离单光子成像雷达系统在硬件端和软件端均发展了适用于远距离成像的先进技术。　　4.超快激光三维操控透明材料内部钙钛矿量子点的可逆生长　　华南理工大学材料科学与工程学院发光材料与器件国家重点实验室/光通信材料研究所董国平课题组，利用飞秒激光辐照和热处理实现了钙钛矿量子点在玻璃内部任意位置的可控生长，并实现了飞秒激光和热处理操控钙钛矿量子点的可逆形成与发光，拓展了量子点在三维显示、信息防伪以及可擦重写超高密度信息存储领域的潜在应用。　　5.新型激光光热光谱学气体测量技术　　痕量气体检测在环境、医药、石油化工、安防、航空航天等领域具有重要应用价值。香港理工大学靳伟研究组、北京航空航天大学樊尚春研究组和北京工业大学汪滢滢、王璞研究组联合研究团队提出了一种基于光纤模式相位差探测的新型激光光热光谱学气体测量技术，使痕量气体检测下限达到万亿分之一量级。　　6.世界首例可用于数字相干光通信的高性能铌酸锂薄膜电光调制器芯片　　中山大学蔡鑫伦教授团队与国家信息光电子创新中心肖希博士团队合作，在超高速电光调制器芯片的研究中取得了突破性进展，实现了世界首例可用于数字相干光通信的高性能铌酸锂薄膜电光调制器芯片。　　7.双倍频程展宽的芯片级光频梳　　光学频率梳作为具有确定梳齿频率间隔的光频标尺，在精密测量中发挥着极为重要的作用。北京大学物理学院、纳光电子前沿科学中心、人工微结构和介观物理国家重点实验室肖云峰教授和龚旗煌院士领导的课题组利用非对称光学微腔中的混沌辅助宽带动量变换，实现了覆盖两个倍频程、450-2000nm超宽谱光梳的激发与高效率收集，打破了国际微腔光梳的谱宽纪录，并且首次在混沌微腔中观测到锁模孤子脉冲存在的证据。　　8.光矢量分析：超高分辨率、大动态范围、超宽带　　光器件是新一代光信息系统(光通信、光传感、光处理、量子计算等)的基石。光矢量分析方法对光器件的研制、生产、检测和应用有着极为重要的作用。南京航空航天大学雷达成像与微波光子学教育部重点实验室的潘时龙教授团队展示了一项能同时实现超高分辨率、超宽带和大动态范围的光矢量分析方法。　　9.真空光镊实现单个微纳粒子质量和位置的高精度测量　　微纳尺度下的物理量的高精度测量一直是技术发展的难点，并制约着科学研究与应用发展的前进。中国科学技术大学郭光灿院士团队孙方稳教授小组与新加坡国立大学仇成伟教授合作，基于真空光镊系统实验实现了对单个微纳粒子的高精度全光学的质量和位置测量。　　10.荧光转换体的3D打印和无压烧结技术　　荧光转换型白光LED被广泛应用于背光显示和普通照明，未来将应用于道路照明、汽车照明和大尺寸显示等领域。　　浙江大学邱建荣教授团队发明了一种3D打印和无压烧结技术，用于快速制造量子效率高、颜色可调、物理化学性能优异的荧光转换体，实现了全无机荧光转换体的增材制造，有望应用于高功率LED和激光照明领域。

计算速度比电子芯片快约1000倍，功耗却更低——光子芯片，成为当下各国争相布局的前沿产业。随着芯片技术升级迭代，光子芯片有望成为新一代信息领域的底层技术支撑，正催生一大批新应用、新产业，拥有巨大的市场前景。记者从中关村前沿科技企业中科鑫通获悉，国内首条“多材料、跨尺寸”的光子芯片生产线预计将于2023年在京建成，填补我国在光子芯片晶圆代工领域的空白。芯片产业向“光”而行通俗地说，在传统的电子芯片中，数据传输的载体是电子，而在光芯片中，数据传输的载体变成了光子。相较于电子芯片，光子芯片具有高速并行、低功耗的优势，其运算速度及传输速率是电子芯片的1000倍，而功耗仅为电子芯片的九万分之一。1965年，英特尔联合创始人戈登摩尔提出摩尔定律，预测每隔18到24个月，芯片的晶体管密度就会增加一倍。摩尔定律此后不仅成为计算机处理器的制造准则，某种程度上也被看作科技行业发展的预言。然而，以硅为基础的电子芯片发展了几十年后，承载能力已经逼近物理理论的极限。光子芯片的出现，被看作突破摩尔定律的重要途径之一。一位芯片行业资深从业者介绍，当电子通过晶体管等传统集成电路元件时，会遇到阻力并产生热量。随着设计者不断将更多元件添加到芯片之中，产生的热量自然会升高。电子这一特性甚至成为了微型芯片性能提升的障碍，同时也是计算机能耗高的主要原因。相较之下，光子芯片不存在电阻问题，因此其产生的热量更少、能耗更低、计算速度也更快。全球权威IT咨询公司Gartner预测，到2025年全球光芯片市场规模有望达561亿美元（折合人民币约4041.16亿元）。中国工程院院士、清华大学教授罗毅此前在接受媒体采访时说，我国光电子芯片研究正和国际先进水平“并跑”。值得注意的是，在制造工艺上，光子芯片对结构的要求不像电子芯片那样严苛。“光子芯片不会像电子芯片那样必须使用极紫外光刻机（EUV）等极高端的光刻机，使用我国已经相对成熟的原材料和设备就能生产。”有二十余年芯片从业经验的中科鑫通微电子技术（北京）有限公司总裁隋军说。多材料生产线有望填补空白正因为光子芯片的诸多优势，芯片由“电”到“光”的转换，被视为国产芯片实现突破的重要技术路线之一。北京市第十三次党代会报告中提到，“围绕光电子、生命科学、低碳技术等领域前瞻布局未来产业”。在中科鑫通展厅，记者见到了不同大小的光子芯片晶圆。“加工后的晶圆经过切割等一系列工序后，就变成一颗颗芯片。”隋军说，与用来制作电子芯片的硅晶圆不同，光子芯片晶圆的衬底虽然也是硅，但是在衬底上还覆盖着一层氮化硅或薄膜铌酸锂等特殊光电材料。在创办中科鑫通前，隋军已深刻体会到国内企业在集成电路方面仍处于补短板的阶段。“在电子芯片领域，即便用同样的设备和材料，不同芯片代工厂生产出的芯片性能指标却大不相同，为什么？壁垒就在于工艺。”他说，目前的光子芯片产业发展中依然没有摆脱在设计和应用领域规模较大，而在设备、制造、封测等基础领域实力弱小的局面。至今，我国尚没有一家专业的光子芯片代工企业，国内光子芯片行业尚未形成成熟的设计、代工、封测产业链。隋军透露，中科鑫通目前正筹备建设国内首条“多材料、跨尺寸”光子芯片生产线，将于2023年建设完成，能满足通信、数据中心、激光雷达、微波光子、医疗检测等领域的市场需求。该生产线建成后，将填补我国在光子芯片晶圆代工领域的空白，有望加速国产光子芯片替代的规模化进程。光子芯片应用未来可期芯片除了应用于通信、供电、温度湿度感应，还能进行病毒检测。一个月前，在中关村前沿大赛集成电路领域决赛的舞台上，隋军在现场展示的生物光子芯片项目打开了不少人对芯片的想象空间。在光子芯片光波导上涂敷对病毒敏感的试剂，就能分析出病毒生物分子的类型以及含量。生物检测只是光子芯片的诸多应用场景之一。近年来，光子芯片的应用场景早已不局限于通信领域，广义上的光子芯片在工业、消费电子、汽车、国防等领域均有非常广泛的应用。例如在人工智能领域，光子芯片可应用于自动驾驶、语音识别、图像识别、医疗诊断、虚拟现实等。此外，现在的云计算和数据中心，已经大量采用了基于光子芯片的光收发模块，随着数据中心对于算力的需求与日俱增，光子芯片也有望发挥更大的作用。“未来两三年，我们将充分利用已有科研成果，在诸如病毒快速检测、激光雷达、量子计算机、大容量数据通信等领域提供切实可靠的国产核心芯片与方案支撑，加速国内量子信息、人工智能以及6G等前沿领域的实用化与规模化发展。”隋军说。

光子晶体又称光子禁带材料。从结构上看，光子晶体是一类在光学尺度上具有周期性介电结构的人工设计和制造的晶体，其物理思想可类比半导体晶体。通过设计，这类晶体中光场的分布和传播可以被调控，从而达到控制光子运动的目的，并使得某一频率范围的光子不能在其中传播，形成光子带隙。 光子晶体中介质折射率的周期性结构不仅能在光子色散能带中诱发形成完整的光子带隙，而且在特定条件下还可以产生一维（1D）手性边界态或具有Dirac（或Weyl）准粒子行为的奇异光子色散能带。原则上，光子晶体的概念也适用于控制“纳米光”的传播。该“纳米光”指的是限域在导电介质表面的光子和电子的一种耦合电磁振荡行为，即表面等离子体激元（SPPs）。该SPP的波长，λp，相比入射光λ0来说多可减少三个数量。如果要想构筑纳米光子晶体，我们需要在λp尺度上实现周期性介电结构，传统方法中采用top-down技术来构建纳米光子晶体，该方法在加工和制造方面具有较大的限制和挑战。 2018年12月，美国哥伦比亚大学D.N. Basov教授在Science上发表了题为Photonic crystals for nano-light in moiré graphene superlattices的全文文章。研究者利用存在于转角双层石墨烯结构（twisted bilayer grapheme, TBG）中的莫尔（moiré）超晶格结构，成功构筑了纳米光子晶体，并利用德国neaspec公司的neaSNOM纳米高分辨红外近场成像显微镜研究了其近场光导和SPP特性，证明了其作为纳米光子晶体对SPP传播的调控。 正常机械解理的双层石墨烯是AB堆叠方式，但是，当把其中的一层相对于另一层旋转一个角度，就会形成AB和BA堆叠方式相间排列的莫尔超晶格结构，AB畴区和BA畴区之间是AA堆叠方式的畴壁，如图例1A所示。如果通过门电压对该双层石墨烯施加一个垂直电场，会在AB畴区和BA畴区打开一个带隙，从AB畴区到BA畴区堆叠次序的反转连同能带结构的反转则会在畴壁上形成拓扑保护的一维边界态，如图例1C。一维边界态的存在会使得畴壁上光学跃迁更加容易，表现为畴壁上增强的光导能力。研究者通过德国neaspec公司的neaSNOM高分辨率散射式近场红外光学显微镜对样品进行近场纳米光学成像，在近场光学振幅成像中观察到了转角双层石墨烯上六重简并的周期性亮线图案，成功可视化了这种光导增强的孤子超晶格网络。从近场光学振幅成像上可以看到孤子超晶格周期长度大约为260nm，据此，研究者推断对应的转角大约为0.06°。 图例1：散射式近场光学显微镜（neaSNOM）对转角双层石墨烯（TGB）进行近场纳米光学成像研究的结果。A:实验示意图（AB,BA,和AA表示石墨烯不同堆叠类型）；B：近场纳米光学振幅成像及TEM图；C:畴壁上电子能带结构。 不仅孤子超晶格的周期性和等离激元的波长相匹配，而且之前的研究表明，双层石墨烯中的孤子对SPP具有散射行为，转角双层石墨烯中规律的孤子结构所形成的周期性散射源恰好满足了作为纳米光子晶体的条件。接下来研究孤子超晶格对SPP的光子晶体效应，实验中研究者利用neaSNOM近场光学显微镜的针作为SPP发射源，并通过改变门电压和入射光波长改变SPP的波长，在该器件上同时得到了两组近场光学振幅图和相位图(如图例2B和2C)。从图中可以看到，λp=135 nm和λp=282 nm的情况下，近场光学振幅图和相位图表现出截然不同的周期性明暗图案，这种周期性明暗分布正是SPP在孤子超晶格传播过程中干涉效应的显现，近场光学振幅图、相位图和理论计算结果显示出的吻合性。对近场光学成像的傅里叶变换使得研究者可以进入动量空间研究其光子能带结构，结合模拟计算，对光子能带结构的研究表明，虽然孤子对SPP的散射较弱，还不足以形成纳米光学带隙，但是转角双层石墨烯中SPP的传播毫无疑问符合纳米光子能带色散行为。 图例2：散射式近场光学显微镜（neaSNOM）研究石墨烯超晶格中等离激元（SPP）传播近场光学成像结果。A,C: 通过改变门电压和入射光波长，λp分别为135nm和282nm下近场光学成像结果（同时获得近场光学振幅成像和相位成像）；B,D: 模拟计算结果。 在该项工作中，研究者利用转角双层石墨烯设计实现了石墨烯SPP纳米光子晶体，并利用德国neaspec散射式近场光学显微镜从几个途径进行了研究。先，畴壁区域增强的光导响应来源于孤子的一维拓扑边界态，neaSNOM近场光学显微镜以高的分辨率可视化了孤子超晶格网络。其次，双层石墨烯纳米光子晶体的主要参数（周期性、能带结构）可以通过改变转角角度和静电场等实现连续调控，这可以突破标准top-down或光刻等技术来构筑纳米光子晶体的限制和挑战。在电中性点附近，孤子被预言具有拓扑保护的一维等离激元模式，此时，双层石墨烯纳米光子晶体作为一维等离激元的二维网络载体，可能会展现出很有意思的光学现象。 特别值得指出的两点是：1. 即使研究者通过0.06°的超小转角制造了高达260nm的孤子超晶格周期长度，如果没有neaSNOM近场光学显微镜高的空间分辨率（取决于针曲率半径，高可达10nm），清晰地看到孤子超晶格网络依然是非常困难的。2. neaSNOM近场光学显微镜具有的伪外差相位解调模块，可以同时实现高信噪比下的近场光学信号振幅成像和相位成像。该项工作中实验结果和模拟计算结果的吻合很好地证明了这一点。作为二维材料纳米光学领域为专业的研究工具，neaspec近场光学显微镜已经助力国际和国内多个研究机构在为的杂志发表了诸多研究成果。不仅是在纳米光学成像领域，neaspec开放兼容的设计使得它在纳米傅里叶红外光谱（nano-FTIR）、太赫兹（THz）、拉曼、荧光、超快、光诱导等多个领域均有广泛应用。

像差问题一直困扰着光学领域的工作者。像差会使光波前发生形变，不仅降低成像的信噪比和分辨率，使得很多时候我们只能&ldquo 雾里看花&rdquo ，更甚者，产生赝像，或无法获得有意义的图像。像差问题对双光子成像的影响尤为严重，因为在那里，荧光信号对入射光强度的依赖是平方关系，一旦入射光波前形变，不仅聚焦强度大幅下降，成像分辨率也急剧恶化。因此，如何解决像差问题，实现活体，例如小鼠大脑皮层，深层区域的高质量成像成为光学成像发展中最具挑战性的问题之一。 　　美国Howard Hughes Medical Institute (霍华德· 休斯医学研究所)在Janelia Farm Research Campus的吉娜博士小组与来自中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室的王琛博士最近成功将一种新的自适应光学的方法和双光子显微镜结合，研制出一种新的自适应光学双光子荧光显微镜。通过校正活体小鼠大脑的像差，在视觉皮层的不同深度处均获得了提高数倍的成像分辨率和信号强度，大大改进了成像质量，使得原来在活体鼠脑中不可见或者模糊的细节变得清晰可见，她们成功将该方法应用于老鼠视觉皮层第五层(约500µ m)的形貌结构成像和钙离子功能成像。这一新的自适应光学方法，首次使得在活体小鼠深层区域成像中获得近衍射极限的成像分辨率成为现实。这一成果以题Multiplexed aberration measurement for deep tissue imaging in vivo发表在最新一期的Nature Methods (自然· 方法)杂志上。 　　在该自适应光学双光子荧光显微镜中，她们将空间光位相调制器光学共轭到显微物镜的后焦平面，通过位相调制器将入射光分成若干子区域，每一块子区域的波前都可以被独立控制。同时，她们用数字微阵列光处理器，以不同的频率同时调制其中一半子区域的入射光强度，以另一半子区域作为&ldquo 参考波前&rdquo 。来自所有子区域光束会在焦点处会聚干涉，通过监测焦点激发的双光子信号随时间的变化情况，并进行傅里叶变换分析，可以&ldquo 分解&rdquo 得到被调制的每一块子区域的&ldquo 光线&rdquo 的贡献信息，从而可以实现对一半子区域波前的并行测量。对另一半子区域重复这一测量过程，从而获得整个入射波前的信息并进行校正。该方法耗时很短，通常约1~3分钟左右即可完成像差的测量和校正，无需复杂的计算，适用于任何标记密度和标记类型的样品。更重要的是，得到的像差校正图案可以用于提高较大视场范围内的成像质量。该方法无疑为在体研究小鼠大脑皮层深层区域的生物、医学问题提供了可行性方案。