三阶非线性光学性能

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

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

固体紫外激光器广泛应用于商业和科学领域。非线性光学材料能够对激光器输出的特定波长的激光进行激光频率的转换和拓展，颇具应用价值。例如，利用非线性光学材料进行的Nd:YAG激光辐射的四次谐波产生是输出266 nm紫外激光的有效方式。合成紫外非线性光学材料需要满足苛刻的性能要求，因而在材料设计中存在挑战。 既往研究提出了氟导向材料设计策略，以在硼酸盐体系中探索具有优异性能的双折射和非线性光学材料。向硼酸盐中引入氟可以有效地丰富结构化学和调控光学性能。LiB3O5(LBO)晶体是重要的非线性光学材料，并得到广泛应用，但遗憾的是其小的双折射导致LBO晶体无法实现1064 nm激光的直接四倍频输出。是否可以通过调整晶体结构来增大LBO的双折射，从而达到更短的相位匹配波长？ 　　近期，中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心通过化学合成制备得到氟硼酸盐晶体LiNaB6O9F2。LiNaB6O9F2具有由[B6O11F2]基本构建模块组成的二互穿3[B6O9F2]∞三维网络，这是首次在氟硼酸盐体系中观察到。LiNaB6O9F2在深紫外截止边，大的倍频响应（1.1 × KDP），合适的双折射（0.067@1064 nm）之间实现了更好的平衡。随着氟的引入，LiNaB6O9F2展示出氟导向性能优化，包括比LBO更大的双折射（0.067@1064 nm之于LBO的0.040@1064 nm），比LBO更短的相位匹配波长（210 nm之于LBO的277 nm）。该工作丰富了氟硼酸盐的结构化学，证明了氟导向策略是探索具有优良光学性能的非线性光学晶体的可行方法。 　　相关研究成果以全文Research Article形式，发表在Advanced Optical Materials上。研究工作得到国家自然科学基金和中科院等的支持。

中国科学技术大学郭光灿院士团队在集成光子芯片量子器件的研究中取得新进展。该团队邹长铃、李明研究组提出人工合成光学非线性过程的通用方法，在集成芯片微腔中实验观测到高效率的合成高阶非线性过程，并展示了其在跨波段量子纠缠光源中的应用潜力。相关成果10月20日在线发表于《自然—通讯》。　　自激光问世以来，非线性光学效应已经被广泛应用于光学成像、光学传感、频率转换和精密光谱等领域中。对于新兴的量子信息处理来说，它也是实现量子纠缠光源以及量子逻辑门操作的核心元素。然而受限于材料非线性极化率随阶数呈指数衰减这一本征属性，人们对光学非线性的应用主要局限于二阶和三阶过程，多个光子同时参与的高阶过程很少被研究。一方面，低阶过程限制了传统非线性与光量子器件的性能，比如量子光源的可扩展性；另一方面，人们也好奇高阶非线性过程所蕴含的新颖非线性与量子物理现象。　　利用集成光子芯片上的微纳光学结构可以增强光子间的非线性相互作用，这已经成为目前国际上集成光学与非线性光学方向的研究热点。邹长铃研究组李明等人长期致力于集成光子芯片量子器件的研究，开拓微腔增强的非线性光子学，提出并证实了微腔内多种非线性过程的协同效应，开辟了室温下少光子、甚至单光子级的量子器件的新途径。现阶段，该研究组已经能够将非线性相互作用强度随阶次的衰减速率从10-10提升到10-5。即使如此，在集成光子芯片上实验观测到阶次大于三的高效率非线性效应依然极具挑战。　　针对该难题，李明等人另辟蹊径，提出一种新颖的非线性过程人工合成理论，即利用材料固有的较强的二阶、三阶等低阶效应，通过人工调控多个低阶过程级联形成的非线性光学网络来实现任意形式、任意阶次的光子非线性相互作用。这种方法避免了在原子尺度去修饰材料的非线性响应，而仅需要控制微纳器件的几何结构就可实现高效率、可重构的高阶非线性过程。　　利用集成的氮化铝光学微腔，该团队在实验上同时操控二阶的和频过程和三阶的四波混频过程，合成了更高阶的四阶非线性过程。实验证明，该人工合成的过程比材料固有的四阶非线性效应强500倍以上。如果进一步提升微腔的品质因子，该增强倍数可达1000万以上。　　该团队将人工合成的四阶非线性应用于产生跨可见-通信波段的量子纠缠光源。通过测量跨波段光子间的时间-能量纠缠验证了人工合成过程的相干性。相比于传统跨波段量子纠缠光源的产生方法，该工作极大降低了相位匹配的困难，并且仅需要通信波段单一泵浦激光，展现了人工合成非线性过程的优势和应用潜力。审稿人高度肯定了该工作的创新性。　　中科院量子信息重点实验室博士研究生王家齐、杨元昊为论文共同第一作者，李明副研究员、邹长铃教授为论文通讯作者。

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

近日，美国布朗大学物理系的Angela Pizzuto等人完成了第一个使用蓝光的扫描近场显微镜的实验演示。通过410纳米的飞秒脉冲，研究人员直接从体硅中产生太赫兹脉冲，以纳米级的分辨率进行空间分辨，这些信号提供了使用近红外激发无法获得的光谱信息。他们开发了一个新的理论框架来解释这种非线性相互作用，使得材料参数的精确提取成为可能。这项工作为使用扫描近场显微镜方法研究技术上相关的宽带隙材料建立了一个可能的新领域。上世纪90年代中期，散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）的出现，改变了亚波长光学领域。这种技术涉及到将电磁辐射耦合到一个尖锐的亚波长金属尖端，并随后在远场测量从该尖端-样品交界处散射的辐射。在过去的十年里，这种近场测量的方法在光谱的红外和太赫兹区域产生了显著的影响。基于孔径的亚波长光谱学方法是具有挑战性的，随着波长的增加，入射波与金属尖端的耦合变得更容易，而空间分辨率仍然受到尖端尺寸的限制。关于短波长辐射与纳米级尖端的耦合是一项艰巨的任务，阻碍了对重要的宽带隙材料的纳米级研究，如硅和氮化镓等。这些材料已经用低于带隙的激发方式在近场进行了线性光学研究。将纳米级的非线性光学方法应用于其他材料已比较成熟，但由于将该方法应用于这些高度相关的材料系统一般需要更高的能量光激发，至今还没有实现。布朗大学的Angela Pizzuto等人描述了一个入射光子能量超过3eV的扫描近场光学显微镜测量。使用410纳米的飞秒脉冲，研究人员照亮了一个锋利的金属原子力显微镜（AFM）尖端，并通过二阶非线性光学过程诱导来自几种不同材料的太赫兹发射，以实现具有纳米级空间分辨率的激光太赫兹发射显微镜（LTEM）。由于宽直接带隙以上的双光子激发，泵浦光子的高能量使大块晶体硅的强太赫兹发射成为可能。激光太赫兹发射显微镜的特性导致了对光学对准的要求大大放宽；传统的线性扫描近场光学显微镜使用纳米尖来限制入射波，这种聚焦短波长辐射在纳米尖下的精确对准实际上是有挑战性的。在实验中，通过对一小部分的宏观光生太赫兹偶极子的外耦合，可以获得纳米级的分辨率，研究人员首次实现了在扫描近场光学显微镜中使用紧密聚焦的蓝光。他们得到了第一个硅的近场激光太赫兹发射显微镜图像，并将结果与太赫兹扫描近场光学显微镜通过尖端的太赫兹脉冲的弹性散射获得的结果相比较。图1是激光路径和扫描近场光学显微镜实验装置示意图。近红外、蓝光和太赫兹光束分别产生，其中太赫兹脉冲使用传统的光电导天线产生，所有的三束光重叠并耦合到原子力显微镜中。散射或发射的太赫兹脉冲在另一侧通过自由空间电光采样进行相干检测。图1 实验装置示意图为了说明在宽带隙材料中使用激光太赫兹发射显微镜的价值，研究人员使用硅片作为样品，它在近红外激发下不会发出明显的太赫兹辐射。该硅片有一个小的区域，受到了离子注入，随后的退火激活了这个区域注入的掺杂物。这样硅片包含两个掺杂密度非常不同的区域，它们之间有一个清晰的边界。研究人员对这个边界区域进行了线性和非线性测量，并对结果进行比较。图2 硅样品的太赫兹辐射。（a）太赫兹脉冲 （b）太赫兹脉冲峰峰值与泵浦光束的平均功率之间的关系首先，当用超快蓝光泵浦时，未注入的基底和注入的区域都会发出太赫兹脉冲。图2a显示了由蓝光激发的THz脉冲，在探针敲击频率的二次谐波处解调得到的结果。可以观察到，轻度掺杂的基底比重度掺杂的植入区域产生明显更多的太赫兹发射。为了更好地理解太赫兹的产生机制，研究人员测量了发射的太赫兹峰峰值与蓝色泵浦光束的平均功率之间的关系，如图2b所示。当功率在大约2 mW以上，太赫兹发射强度受蓝光功率增加的影响较小；事实上，一旦泵浦通量足够高，很大一部分可用的电荷载流子将被光激发，任何多余的泵浦光子将被高的局部导电性屏蔽。由图2b中的插图可以看出，发射的太赫兹场的振幅和泵浦光功率之间有一个明显的二次方关系。这表明THz产生的主要机制是双光子吸收；价带中的载流子吸收了超过6 eV的泵浦能量，并被激发到远高于块状Si的宽4.2 eV的直接带隙之上。该实验结果为扫描近场光学显微镜方法在宽带隙材料上的应用提供了新的可能性。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 据悉，近年来，二维磁性材料在国际上成为备受关注的研究热点。它们能将自发磁化保持到单原胞层厚度，为人们理解和调控低维磁性提供了新的研究平台，也为二维磁性与自旋电子学器件的研发开辟了新的方向，在新型光电器件、自旋电子学器件等方面有着重要应用价值。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 尽管二维磁性材料的铁磁性质已有研究，但反铁磁态由于不具有宏观磁化，材料体系整体对外不表现出磁性，加之样品既薄又小，其实验研究是领域内的一大难题。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 针对这一问题，近日，复旦大学物理系吴施伟课题组与华盛顿大学许晓栋课题组合作，在二维磁性材料双层三碘化铬中观测到源于层间反铁磁结构的非互易二次谐波非线性光学响应，并揭示了三碘化铬中层间反铁磁耦合与范德瓦尔斯堆叠结构的关联。北京时间8月1日凌晨，相关研究成果以《反铁磁双层三碘化铬中巨大的非互易二次谐波产生》（“Giant nonreciprocal second harmonic generation from antiferromagnetic bilayer CrI3”）为题发表于《自然》（Nature）杂志。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 273px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/4ab2a45d-ae2c-44ff-a0d7-2d4959a3a9a0.jpg" title=" caef76094b36acaf4a6e7356761eb51503e99cde.jpeg" alt=" caef76094b36acaf4a6e7356761eb51503e99cde.jpeg" width=" 400" height=" 273" border=" 0" vspace=" 0" / /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" font-family: & quot times new roman& quot font-size: 14px " 双层三碘化铬 图片来自复旦大学物理系网站 /span /p p style=" text-align: justify " strong span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 将经典方法引入新领域 开辟广阔研究空间 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 研究工作中观测到的由层间反铁磁诱导的二次谐波响应让团队成员们非常兴奋，因为他们知道，这在二维材料的研究和非线性光学领域都具有重要的意义。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " “意义首先在于其独特性。”吴施伟介绍，迄今为止二维材料领域所研究的二次谐波大多由晶格结构的对称破缺引起。“对称破缺也就是破坏对称性，例如人的左右手原本是镜面对称的，如果一只手指受伤，那么镜面对称就破缺了。”而这种由磁结构产生的非互易二次谐波和前者有本质区别，从原理上就十分新颖。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 反铁磁材料由于没有宏观的磁矩，对外部的物理激励一般难以产生宏观的可测量的响应，对仅有几个原子层厚的二维反铁磁材料往往无能为力。“过去这个问题就像是灯光照不到的地方，一片黑暗无从下手。然而就是这样的一种‘暗’状态，现在能通过二次谐波的方式变‘亮’。这也是将一种经典的方法引入一个新领域的美妙所在。”吴施伟对此颇有感触。这种二次谐波过程对材料磁结构的对称性高度敏感，为二维磁性材料的研究开辟了广阔的研究空间。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 研究团队同时发现，双层反铁磁三碘化铬的二次谐波信号相比于过去已知的磁致二次谐波信号（例如氧化铬Cr2O3），在响应系数上有三个以上数量级的提升，比常规铁磁界面产生的二次谐波更是高出十个数量级。利用这一强烈的二次谐波信号，团队得以揭示双层三碘化铬的原胞层堆叠结构的对称性。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 吴施伟介绍，体材三碘化铬在高温下属于单斜（monoclinic）晶系，在低温下发生结构相变而变为菱形（rhombohedral）晶系，两者的差别在于范德瓦尔斯作用（一种原子或分子之间的相互作用力，相比于化学键的相互作用，范德瓦尔斯相互作用弱得多）的层间平移。但在寡层极限下，低温下的晶格堆叠结构还存在着争议。团队在实验中使用一束偏振光测量了材料在空间不同方向的极化，通过测量偏振极化的二次谐波信号，发现它与单斜晶格的堆叠结构都具备镜面对称性，这与国际上新近发表的理论计算结果一致，为研究二维材料层间堆叠结构与层间铁磁、反铁磁耦合的关联提供了新的实验证据和研究手段。 /span /p p style=" text-align: justify " strong span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 创新研发实验系统 实现基础研究突破 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 研究团队在实验中探测的反铁磁材料仅有两个原胞层厚度（厚度在2nm以下），而在此条件下，中子散射等测量手段很难奏效。针对这一问题，团队基于过去多年在二维材料非线性光学研究领域的积累，运用了光学二次谐波这一方法来探测二维磁性材料的磁结构与相关特性。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 光学二次谐波过程对体系的对称性高度敏感，光学二次谐波的探测方法从体系的对称性入手，能够灵敏地探测体系的反铁磁性。与通常探测磁性的实验手段不同，它不依赖于材料的宏观磁性，而取决于微观磁结构造成的对称破缺。双层三碘化铬在反铁磁态下，其磁结构不但打破了时间反演对称性，也同时打破了空间反演对称性，由此产生强烈的非互易二次谐波响应。当体系升至转变温度以上、或施加面外磁场拉为铁磁态后，磁结构的对称性却发生了改变，这一二次谐波信号也随之消失。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 自2017年至今，两年的协力共进浇灌出如今的成果。团队首先利用实验室已有的无液氦可变温显微光学扫描成像系统进行了初步测量，但由于该系统没有磁场，很多关键的实验测量受到了限制。为解决这一问题，课题组成员攻坚克难，利用一套无液氦室温孔超导磁体，自主研发搭建了一套无液氦可变温强磁场显微光学扫描成像系统，并借助新系统实现强磁场下的光学测量，完成了关键数据的探测。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" font-family: & quot times new roman& quot " 据了解，该研究工作的合作团队还包括香港大学教授姚望、卡耐基梅隆大学教授肖笛、华盛顿大学教授曹霆、美国橡树岭国家实验室研究员Michael McGuire，以及我系教授刘韡韬、陈张海、高春雷等。吴施伟和许晓栋为文章的通讯作者，我系博士研究生孙泽元和易扬帆为共同第一作者。研究工作得到自然科学基金委、科技部重大研究计划和重点研发专项计划等项目经费的支持。 /span /p p br/ /p

WITec共聚焦拉曼系统采用模块化设计，拥有强大的性能扩展空间，有利于多种显微光学技术的联合分析测试。近来，华中科技大学翟天佑教授课题组将超快fs激光引入到alpha 300R共聚焦拉曼显微镜，如下图a。利用拉曼系统的高共聚焦性，实现二维层状材料MoS2的衍射极限SHG非线性光学成像，如下图c。对比光学图像b，SHG图像提供了非常丰富的样品生长取向与晶界等信息，如光学图像不可见的晶界1，晶畴i与ii区域。二维层状材料MoS2的衍射极限SHG非线性光学成像 a) SHG显微成像系统光路示意图：800 nm fs脉冲激光为SHG激发源；拉曼光谱系统探测400 nm二次谐波强度. b) CVD生长的单层MoS2. c)MoS2的SHG图像，提供了非常丰富的样品生长取向与晶界等信息，如光学图像不可见的晶界1，晶畴i与ii区域。d) SHG与光学图像叠加图，可明显观测到样品晶界与晶畴的空间分布。结合了SHG非线性成像, alpha300R共聚焦拉曼系统进一步扩展了自身的功能与应用领域，在同区域的拉曼、荧光及非线性光学(SHG, THG, TPPL等)多种成像联用方面表现出极大的技术优势，非常有利于全面理解与掌握样品的晶格振动、晶格取向、晶界及发光等重要性质。另附：2014年宾夕法尼亚州立大学Prof. Venkatraman Gopalan在alpha300R系统上自行搭建SHG成像系统，并应用于传统铁电材料的热致相变与边界分析，该工作发表在Nature Com.( DOI: 10.1038/ncomms4172)。铁电材料BaTiO3单晶SHG成像分析二次谐波(也被称为倍频或简称SHG)是一种非常重要的二阶非线性光学效应。两个相同频率光子(w0)与物质相互作用后淬灭，产生一个两倍频率的新光子(2w0)，属于和频非线性效应中的一种。SHG二阶效应产生机制要求物质及晶体结构不具备中心对称性。目前，通过与共聚焦光学显微镜联用，二维/三维二次谐波成像(SHG imaging)是非常热门的成像技术，并已广泛应用于众多领域。在材料方面，SHG成像可以用于探索材料晶体取向、对称性与界面效应等，如传统非对称性的铁电材料(BaTiO3等)的热致相变问题；新型磁性拓扑绝缘体(Bi2Se3等)的晶格对称性与表面电荷；多相催化与晶体外延生长(MoS2)等。SHG成像技术在生物医学领域的潜在应用也受到广泛关注，如高度极化的胶原蛋白，微管，肌球蛋白、活体细胞与组织的病理分析。由表面等离子体(plasmonics)金属微纳米结构或电磁场的不对称性引起的SHG非线性效应也是该领域的研究热点。

【科学背景】近年来，尽管量子霍尔效应的线性响应特性得到了广泛研究，但高阶非线性响应仍然是一个未被充分探索的领域。特别是在二维材料如石墨烯中，量子霍尔态的非线性响应尚未被深入研究。量子霍尔态不仅具有绝缘体体和导电手性边缘态的特征，而且在不同的量子霍尔态下，可能会表现出复杂的非线性行为，这些行为对于理解边缘态的电子-电子相互作用具有重要意义。为了解决这一问题，为了解决这一问题，复旦大学何攀, 沈健，日本九州大学Hiroki Isobe，新加坡国立大学Gavin Kok Wai Koon，Junxiong Hu，日本理化研究所新兴物质科学中心Naoto Nagaosa等教授合作发现，在石墨烯的显著量子霍尔态下，存在明确的第三阶霍尔平台。这一平台在广泛的温度、磁场和电流范围内保持稳定，并且在不同几何形状和堆叠配置的石墨烯中均可观察到。第三阶霍尔效应的高度对环境条件不敏感，但与器件特性相关。此外，第三阶非线性响应的极性受磁场方向和载流子类型的影响。作者的研究揭示了量子霍尔态的非线性响应是如何依赖于器件特性的，并提出了一个新的视角来理解边缘态的性质。【科学亮点】（1）实验首次观察到石墨烯中量子霍尔态的第三阶霍尔效应，获得了第三阶霍尔效应的清晰平台。该平台在显著的量子霍尔态（\( \nu = \pm 2 \)）中展现出，且在广泛的温度、磁场和电流范围内保持稳定。（2）实验通过测量不同几何形状和堆叠配置的石墨烯器件，发现第三阶霍尔效应的平坦值与环境条件无关，但与器件特性相关。具体结果包括：&bull 第三阶霍尔效应的电压平台高度与探针电流的立方成正比，而第三阶纵向电压保持为零。&bull 该效应在磁场变化（至约5T）和温度变化（至约60K）下保持稳健。&bull 第三阶非线性响应的极性依赖于磁场方向及载流子类型（电子或空穴），并且其值在反转磁场方向时会改变符号。&bull 非线性霍尔平台的稳健性提供了关于边缘态的新见解，并可能违背量子霍尔电阻的精确量化。【科学图文】图1：在经典和量子域中，线性霍尔效应和非线性霍尔效应示意图。图2：在量子霍尔态quantum Hall states，QHSs内，三阶非线性霍尔平台的观测结果。图3：在量子霍尔态QHSs内，三阶霍尔效应的立方电流依赖性。图4：磁场和温度，对量子霍尔态QHS三阶非线性响应的影。【科学启迪】本文的研究为量子霍尔效应（QHE）中的非线性响应提供了新的视角，揭示了量子霍尔态（QHSs）中第三阶霍尔效应的显著平台。这一发现不仅扩展了作者对量子霍尔现象的理解，也对探索二维材料中的非线性电输运提供了新的途径。首先，实验首次在单层石墨烯中观察到稳定的第三阶霍尔效应平台，表明在量子霍尔态下，电子之间的相互作用可能导致非线性现象的出现。这种非线性响应在不同环境条件（如磁场和温度）下保持稳定，且在多种几何形状和堆叠配置的石墨烯器件中均能观察到。这表明该效应具有较强的普适性和稳健性。其次，研究发现第三阶霍尔效应的电压平台与探针电流立方成正比，而其幅度对环境条件变化表现出较强的稳健性。这一特性挑战了量子霍尔电阻的精确量化，提示作者在量子霍尔态的研究中需要考虑更高阶的非线性效应。这种非线性响应的发现不仅提供了关于边缘态性质的新见解，还可能揭示出与传统线性量子霍尔效应不同的物理机制。此外，本文的研究结果对未来探索量子霍尔系统的高阶响应具有重要启示。其他填充因子的量子霍尔态中的非线性响应，以及在其他量子霍尔系统中的应用，仍需进一步研究。这一发现为理解电子-电子相互作用、边缘态带曲率等物理现象提供了新的方法，也可能为研究分数量子霍尔效应的非线性响应开辟新的方向。原文详情：He, P., Isobe, H., Koon, G.K.W. et al. Third-order nonlinear Hall effect in a quantum Hall system. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01730-1

大家好！我们非常高兴地宣布，振电（苏州）医疗科技有限公司的多模态非线性光学成像系统UltraView成功交付给了厦门大学。此次交付包括讲座和上机培训，反馈非常良好。讲座由公司CEO、北京航空航天大学特聘教授王璞亲自主讲，他向厦门大学的科研团队介绍了UltraView的技术特点和优势，现场进行了热烈的提问和交流。在场的学者们纷纷表示，通过此次讲座，他们对多模态非线性光学成像技术有了更深刻的认识，对UltraView的应用前景充满信心。 随后，我们安排资深工程师进行了上机培训，帮助他们熟悉UltraView的使用方法和操作流程。工程师耐心地为学者们解答各种问题，培训现场气氛轻松、活泼，学者们积极参与。通过此次交付，我们对UltraView的应用前景充满信心。我们相信，它将为厦门大学的科研工作带来很大的助力，并帮助他们在医疗诊断、药物研发等方面取得更好的成果。感谢厦门大学的信任和支持，我们将继续为客户提供最优质的产品和服务，助力科学研究事业的发展。 振电（苏州）医疗科技有限公司开发的“多模态非线性光学显微成像系统UltraView”利用相干拉曼成像技术，帮助您实现活体细胞、组织等样本，从核酸、氨基酸、脂质、糖类等组分的无标记、化学特异性显微成像，最大程度上保持了生物原有的生理状态；能实现二维到三维，从静态到动态变化过程的快速高分辨率成像。

中国科学技术大学郭光灿院士团队教授任希锋等人与新加坡国立大学教授仇成伟、博士郭强兵等合作，在二维材料非线性量子光源研究中取得重要突破。研究成果1月4日发表在《自然》杂志上。 　　小型化、集成化是解决空间光学量子系统稳定性差、不可扩展等问题的理想方案，也是光学量子计算、量子通讯等走向大规模和实用化的必经之路。量子光源作为量子光学系统必不可缺的部分，其小型化一直是人们研究的重点。任希锋前期与南京大学等单位合作，将超构表面引入到量子信息领域，集成超构透镜阵列与非线性光学晶体，实现了100路径参量下转换，制备了超高维量子纠缠态和多光子源。 　　为了进一步提高量子光源的集成化程度，任希锋与新加坡国立大学等单位的合作者一起，首次利用新型二维材料NbOCl2的非线性过程实现了超薄的量子光源，厚度可低至46nm。 　　二维材料的层内晶体结构稳定，而原子层间的相互作用力要弱很多。基于这种特性，单层二维材料可以在保持原子尺度厚度的同时也保持物理性质的稳定，使得二维材料可以稳定且灵活地与各种微纳尺度光学器件直接耦合，因此被广泛应用在集成光子芯片的各个重要组成部分之中。常见的二维材料(WS2、WSe2等)虽然具有很大的二阶非线性系数，但是单层厚度太薄(图一：NbOCl2晶体的结构测试，单层厚度约0.65nm图二：NbOCl2二维材料的倍频二阶非线性过程测试图三：基于NbOCl2二维材料的量子光源

中国科学技术大学郭光灿院士团队在多体非线性量子干涉研究中取得重要进展。该团队任希锋研究组与德国马克斯普朗克光科学研究所MarioKrenn教授合作，基于光量子集成芯片，国际首次展示了四光子非线性产生过程的干涉，相关成果于1月13日发表在光学权威学术期刊Optica上。量子干涉是众多量子应用的基础，特别是近年来基于路径不可区分性产生的非线性干涉过程越来越引起人们的关注。尽管双光子非线性干涉过程已经实现了二十多年，并且在许多新兴量子技术中得到了应用，直到2017年人们才在理论上将该现象扩展到多光子过程，但实验上由于需要极高的相位稳定性和路径重合性需求，一直未获得新的进展。光量子集成芯片，以其极高的相位稳定性和可重构性逐渐发展成为展示新型量子应用、开发新型量子器件的理想平台，也为多光子非线性干涉研究提供了实现的可能性。任希锋研究组长期致力于硅基光量子集成芯片开发及相关应用研究并取得系列重要进展：(1)国际上首次基于硅基光子集成芯片实现了四光子源的制备(Light Sci Appl 8, 41, 2019)；(2)首次实现频率兼并四光子纠缠源制备(npj Quantum Inf 5, 90, 2019)；(3)首次实现波导模式编码的量子逻辑门操作(Phys. Rev. Lett. 128, 060501,2022)和超紧凑量子逻辑门操作(Phys. Rev. Lett., 126, 130501,2021)等。在这些工作基础上，研究组同MarioKrenn教授合作，通过进一步将多光子量子光源模块、滤波模块和延时模块等结构进一步片上级联，在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的相干相长、相消过程。实验结果如图1(a)所示，四光子干涉可见度为0.78。而双光子符合并未观测到随相位的明显变化，这同理论预期一致。整个实验在一个尺寸仅为3.8×0.8mm2的硅基集成光子芯片上完成，如图1(b)所示。(a)(b) 　　图1. (a)量子干涉测量结果；(b)用于实现四光子非线性量子干涉的集成光量子芯片。该成果成功地将两光子非线性干涉过程扩展到多光子过程，为新型量子态制备、远程量子计量以及新的非局域多光子干涉效应观测等众多新应用奠定了基础。审稿人一致认为这是一个重要的研究工作，并给出了高度评价：“The chip is well-designed and contains various integrated optical components such as entangled photon source, an interferometer, frequency filter/combiner (该芯片设计精良，包含多种集成光学元件，如纠缠光子源、干涉仪、频率滤波器/组合器)”、“This work pushes forward the research field of integrated photonic quantum information science and technology(这项工作推动了集成光子量子信息科学与技术研究领域的发展)”。中科院量子信息重点实验室任希锋教授、德国马克斯普朗克光科学研究所MarioKrenn教授为论文共同通讯作者，中科院量子信息重点实验室特任副研究员冯兰天为论文第一作者。此外，浙江大学戴道锌教授和张明助理研究员为该工作提供了技术支持。该工作得到了科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省以及中国科学技术大学的资助。

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室陈向军教授研究组与罗毅教授合作，利用自主研制的扫描探针电子能谱仪发现了全新的非线性电子散射现象，该现象的发现有可能发展出一种革命性的固体表面单分子探测技术。研究成果发表在最新一期的《自然&bull 物理》上，中国科大徐春凯副教授是论文的第一作者。Phys.org网站和《亚洲科学家杂志》对研究成果做了专题报道。 　　电子能量损失谱学是分析材料化学组成的一种重要手段，它通过测量电子的非弹性散射获得原子分子的信息。然而在常规的电子散射中，非弹性电子只占极少的比例，大多数电子是没有能量损失的弹性散射电子。陈向军教授研究组将电子能谱学技术与扫描探针技术结合自主研制了扫描探针电子能谱仪，并利用针尖场发射电子束与石墨表面的银纳米结构相互作用，测量散射电子的能谱。实验表明，银纳米结构激发出的局域等离激元场可以导致非线性的电子散射现象，使得非弹性电子的强度显著增强。罗毅教授提出一种单电子两步过程的理论模型解释了这种非线性电子散射。 　　非线性电子散射不仅是一种全新的物理现象，它同时还会带来一种新的、具有潜力的谱学技术即&ldquo 非线性电子散射谱学&rdquo ，未来可以用于研究吸附在金属纳米结构上的原子、分子。非线性电子散射过程会大大提高信噪比，从而实现固体表面纳米空间分辨的原子分子谱学测量。 　　上述研究得到了科技部、国家自然科学基金委、教育部和中组部&ldquo 千人计划&rdquo 的支持。

记者日前从中国科学技术大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家实验室陈向军教授研究组与罗毅教授合作，利用自主研制的扫描探针电子能谱仪首次发现了非线性电子散射现象，该现象的发现有可能催生出一种革命性的表面单分子探测技术。研究成果发表在最新一期的《自然· 物理》上。 　　电子能量损失谱学是分析材料化学组成的一种重要手段，电子打到样品上会损失能量而发生非弹性散射，电子损失的能量取决于样品原子及其所处的状态，通过收集测量非弹性散射电子，可以获得样品中元素分布和原子相互作用等信息。然而在常规的电子散射中，非弹性电子只占极小的比例，大多数电子是没有能量损失的弹性散射电子。 　　合肥微尺度物质科学国家实验室徐春凯副教授、陈向军教授及其同事将电子能谱学技术与扫描探针技术相结合，自主研制了扫描探针电子能谱仪。实验中，离样品表面只有几个微米距离的钨针尖加上电压后发射出携带能量的电子，电子与石墨表面的银纳米结构相互作用后，散射的电子被分析器收集并按照能量分类，从而获得它们的能量损失值。实验表明，电子在银纳米结构上激发出的局域的等离激元场(样品中电子集体运动形成的场)可以导致非线性电子散射现象，更多的电子损失能量，使非弹性电子的强度显著增强。罗毅教授提出了一种单电子两步过程的理论模型，解释了这种非线性电子散射。 　　非线性电子散射不仅是一种全新的物理现象，它同时还会带来一种新的、具有潜力的谱学技术&mdash &mdash &ldquo 非线性电子散射谱学&rdquo ，未来可以用于研究吸附在金属纳米颗粒上的单个原子或分子。

据河北工业大学网站消息，近日，由胡宁教授主持申报的国家重大科研仪器研制项目“多模态相控阵非线性超声检测原理及仪器研制”获得国家自然科学基金委员会批准立项（批准号：12227801），项目直接经费845万元。这是河北工业大学今年获批的又一项重大科研项目，也是河北工业大学近年来第二次获批重大仪器项目。“多模态相控阵非线性超声检测原理及仪器研制”项目面向增材制造航空发动机关键零部件中微裂纹和残余应力的可视化与智能化检测的重大需求，拟开发出高分辨力、高灵敏度、高效的多模态相控阵非线性超声检测仪器。仪器的特色体现在原创的多模态非线性超声相控阵探头上，涵盖多模态相控阵工作模式设计和机理研究、多模态超声探头设计与复合增材制造、多模态相控阵超声大数据获取及验证、基于大数据和深度学习算法的微裂纹与残余应力智能评价软件系统、多模态相控阵非线性超声仪器系统集成等五方面的研究内容与重点突破。包括复杂相控阵声场下微裂纹与残余应力特征评估、复杂微裂纹和残余应力的信号解耦、探头面投影微立体光刻-微滴喷射-电射流复合增材制造等三个关键技术难题。该项目将最终实现仪器在现场和远程两种工作模式下对早期微裂纹和残余应力的高精度检测与评价，确保增材制造航空发动机关键零部件的成形质量，为零部件的疲劳寿命和服役性能评估提供指导，助推我国超声无损检测仪器在基础原理、技术创新方面取得突破性进展，填补世界范围内非线性超声检测仪器空白。仪器系统简图

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中国科学技术大学教授罗毅研究团队的副教授叶树集小组在界面蛋白质分子结构表征方面获新进展。该小组在国际上首次成功测出界面蛋白质的酰胺III谱带信号，解决了如何区分界面蛋白质a-螺旋结构和无规卷曲结构这一界面表征难题，研究成果发表于国际期刊J. Am. Chem. Soc. 2014, 136(4), 1206-1209上。 　　如何精确表征蛋白质，特别是界面蛋白质的分子结构是理解蛋白质结构演变的关键，是国内外学者共同面临的一个非常重要的难题。针对该难题，该小组发展了界面光谱多谱带协同表征方法，首次利用和频光谱技术成功测出了常规手段无法测量的界面蛋白质酰胺III信号。虽然a-螺旋与无规卷曲结构的酰胺I谱带振动峰都位于1650 cm-1左右，但在酰胺III谱带区域，它们的振动峰分别位于1260 cm-1以上和1260 cm-1以下，研究发现两种结构所对应的酰胺III谱带特征峰面积比与蛋白质中无规卷曲结构含量成线性关系。将酰胺I和酰胺III信号结合起来，解决了如何区分界面蛋白质a-螺旋与无规卷曲结构这一界面蛋白质多年的难题。审稿人给予了该工作极高的评价，其中一审稿人认为该工作解决了一个蛋白质表征上的缺口，提供了新的光谱窗口 另一审稿人说该工作是一个重要突破。 　　此外，在手性分子理论以及非线性光谱理论的启发下，该研究组成功发展了免标记的手性与非手性界面光谱表征技术，原位、实时地表征了胆固醇分子在生物膜上的组装与运输行为：胆固醇分子以10° 左右的倾斜取向角度插入中性生物膜中，并停留在生物膜磷脂双层膜的外层，在纯水环境下没有发生翻转行为(flip-flop)，胆固醇浓度较低和较高时分别以不同方式组装。该成果发表于J. Phys. Chem. Lett.。该技术将为胆固醇在真实细胞环境下的组装与动力学行为研究提供分子水平上的表征技术与研究思想指导。 　　叶树集研究小组作为国际上利用非线性和频光谱技术研究界面蛋白质分子结构与动力学仅有的几个小组之一，发展了具有特色的表面与界面生物分子结构表征手段，并围绕生物界面相关物理化学问题及其新表征方法的发展开展系统研究，在JACS、Langmuir、J.Phys.Chem.C、Analyst等国际期刊上发表多篇系统性文章，研究成果被JACS、PNAS、Ann.Rev.Anal.Chem.和Chem.Rev.等介绍与引用，获得国内外同行的高度认可。由于该小组系统而有特色的研究工作，2013年Elsevier出版社邀请该小组为丛书Advances in Protein Chemistry and Structural Biology撰写综述论文，成为该丛书1944年创刊以来，第五篇以国内为第一作者单位署名发表的文章。 　　上述研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中央高校创新团队等资金资助。

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作者：朱汉斌 来源：中国科学报华南师范大学华南先进光电子研究院教授詹求强课题组在非线性荧光损耗机理及超分辨荧光显微成像领域取得重要进展。相关研究5月23日在线发表于《自然通讯》（Nature Communications）。该研究在荧光损耗物理机理上，提出了受激辐射诱导激发损耗新机理，“拔本塞源”式对敏化能级进行损耗，从源头阻断荧光的激发能量，新机理带来的“荧光损耗放大效应”大幅降低了超分辨所需要的激光光强，在低光强条件下实现了9种不同光谱探针的荧光损耗。在超分辨成像技术上，由此发展了一种通用性强的基于单对低光强、近红外、连续波激光的多色超分辨显微成像技术，克服了传统多色STED超分辨系统所依赖的多对超快脉冲光束协同工作的复杂系统、高成本、低稳定性等问题。受激发射损耗（Stimulated emission depletion, STED）超分辨显微镜的概念由德国科学家Stefan W. Hell于1994年提出，该技术于2014年获得了诺贝尔奖。然而，传统STED显微镜存在原理性局限和问题：受激辐射作用如果要在与自发辐射（寿命有机染料通常为纳秒级）竞争中占主导，通常需要高功率的超短脉冲（飞秒/皮秒）激光作为损耗激光，这往往会导致严重的光漂白、光毒性和重激发背景等问题。此外，多色STED超分辨技术和系统复杂度高、成本高、维护难。詹求强自2017年起带领研究生探索新机理，最终以STED原理性缺陷为突破口，提出全新机理解决了关键问题。上转换荧光纳米颗粒是一种纳米荧光探针，具有近红外激发、反斯托克斯位移大、无背景荧光、发光极其稳定等独特优势。上转换纳米探针通常是一个敏化-发光二元系统，敏化离子负责吸收激发光能量，然后传递给发光离子辐射波长更短的荧光。为解决STED面临的上述难题，詹求强课题组基于上转换荧光技术提出了全新的思路：抑制敏化离子和发光离子间的能量传递过程就可以切断对发光离子的能量补给，使得发光离子被“釜底抽薪”，即受激辐射诱导激发损耗（Stimulated-emission induced excitation depletion, STExD）机理。结合上转换发光的多光子非线性泵浦依赖特性（非线性效应随泵浦的光子数增多而不断增强），实现了光子数越高的荧光能级电子损耗越强烈，STExD机理具有传统STED所不具有的对荧光损耗进行非线性放大的独特效应，与之伴随的技术意义就是可以逐级降低高能级荧光损耗所需要的饱和光强，这突破了传统STED中的饱和光强理论的限制（实验测得值显著低于传统理论值）。基于此，课题组使用740 nm的激发光和1064 nm的损耗光，在钕掺杂的上转换荧光探针中实现了高达99.3%的超高损耗效率，损耗饱和光强降低至23.8 kW/cm2，比传统STED探针降低了3个数量级。结合上转换发光一对多的敏化-发光特性，STExD可以实现一对激光实现对多种UCNPs探针的光开关控制。钕离子是上转换发光常用的敏化离子，可以单独或与镱离子联合敏化多种发光离子，课题组利用镱离子的能量传递桥梁作用，仅使用一组固定波长的激光器就成功实现了铒离子，钬离子的高效荧光损耗，损耗效率分别超过90%和80%。进一步地，也分别在镨、铕、铥、铽掺杂的体系中实现了高效的荧光损耗效应，总计实现9种不同光谱探针的同时荧光损耗。以此新机理STExD为基础，课题组发展了一种基于单对低光强、近红外、连续波激光的多色超分辨显微成像技术，分别对钕（黄色），铒（红色），钬（绿色）掺杂的上转换荧光探针实现了不同颜色的超分辨成像，原始图像分辨率达34 nm，并进一步实现了钕、钬掺杂的上转换荧光双色超分辨成像。通过荧光探针的表面改性和特异性修饰，课题组成功将上转换荧光探针免疫标记到HeLa癌细胞的肌动蛋白纤维，实现了亚细胞结构的超分辨生物成像。该工作提出的STExD通用发光损耗策略巧妙地利用了上转换荧光的传能发光特性，为解决传统STED技术的问题、开发新型探针提供了新的方案，为开发低光毒性、深层组织（近红外II区损耗激光）的多色超分辨成像技术奠定了基础，在突破衍射极限的光传感、光遗传学、光刻等前沿领域也具有广泛的应用前景。华南师范大学博士研究生郭鑫、蒲锐为该论文共同第一作者，来自瑞典皇家理工学院（KTH）的刘海春博士、Jerker Widengren教授等人以及詹求强课题组2016级黄冰如、2015级吴秋生等硕士生对该课题的完成做出了重要贡献，詹求强教授为论文通讯作者，华南师范大学为论文第一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目经费的支持。相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-022-30114-z

10月18日，着力提升与用户间的良好互动,卓立汉光&先锋科技在苏州大学独墅湖校区举行了第三届用户研讨会。会议围绕共同发展、共同进步的企业发展理念，开展了产品的研讨与交流！ 本次会议由先进光电事业部销售经理刘兴海主持,与会嘉宾分别针对荧光/拉曼，激光粒度仪在材料分析中的应用进行专题报告。 Part1：会议开始，由刘兴海经理对集团公司做整体介绍，主要介绍了整个集团的发展史，以及在光电领域取得的各项荣誉。 先锋科技（香港）股份有限公司：从成立之初就持续关注光电类产品最前沿的技术产品，从初期只是代理几个产品品牌，到现在代理几十家欧美知名品牌；产品涵盖面也从最初的光谱单一类别，发展到现在的成像产品、各种激光器、激光测试、THz、光度色度测试、光电元器件、光学元件等几乎所有光电行业产品系列。 北京卓立汉光仪器有限公司：成立于1999年，是中国精密光学仪器和精密机械技术的知名供应商，致力于为广大光电行业从业者提供针对性的产品及解决方案。近年来共计获得专利35项，其中29项实用新型专利，2项外观专利，3项发明专利，1项软件著作专利，还有四项发明专利正在审核中。 Part2：Andor光谱和成像产品介绍，此报告特邀Andor中国区朱飞经理介绍，报告涵盖了Andor全线产品，在介绍产品的同时与客户研究应用方向紧密结合，现场展开热烈的讨论。其中，客户最关心的产品是新一代智能成像光谱仪Kymera328i，该谱仪广泛用于荧光/拉曼光谱成像、显微光谱、暗场散射光谱、非线性光学光谱。 Part3：日本大塚粒度仪与QE测试仪在材料分析中应用，应苏州大学与苏州纳米所客户的要求，邀请到了专门负责产品研发的笹一志经理，现场解答了客户的问题，对量子效率系统QE-2000/2100做了详细分析，得到客户一致好评！ Part4卓立光谱产品介绍，报告人：荧光/拉曼光谱产品经理熊耀武，针对荧光/拉曼，材料分析仪器，以及IPCE、光电流等器件检测仪器进行讲解，通过理论与实验的完美结合，阐述了卓立自制光谱产品在国内外的口碑，卓立显微PL光谱仪作为新一代自主研发的荧光分析仪器，具有灵敏度高、光谱测试范围宽、功能拓展性强等优点，针对市面上常见的荧光分光光度计、常规组合荧光系统等设备在光电器件材料检测灵敏度、功能拓展性上的不足，我们于2015年推出新一代整机显微PL光谱仪，不到3年内，在武汉大学、武汉理工大学、上海交通大学、中科院苏州纳米所、中山大学、广西大学等高校研究所具有销售，受到广大用户广泛好评。 Part5、卓立光机产品以及小型光电测试仪器介绍，卓立&先锋除了提供整套解决方案以外，还有丰富的光学元器件等光电小型仪器。 苏州大学用户的强力支持，合作厂商的大力配合，每一位公司同仁的辛苦付出，苏州大学研讨会最终取得完美成功。本着共同发展，共同进步的企业发展理念，先锋科技&卓立汉光集团公司期待与您在光电行业道路上一路同行。

1931年，恩斯特鲁斯卡研制的电子显微镜使生物学发生了一场革命，也为人类打开了通往微观世界的大门。现如今成像技术不断迭代更新，新型显微技术层出不穷。在第十六届科学仪器发展年会上，创新型企业——振电（苏州）医疗科技有限公司（以下简称“振电医疗”）为大家带来相干拉曼散射技术和中红外光热成像技术，那么这两种技术相较于其他同类方案的优势是什么？未来又将应用到哪里？带着这些问题仪器信息网采访到了北京航空航天大学生物与医学工程学院特聘教授、振电医疗CEO——王璞，王博士不仅详细回答了上述问题，同时还对国产科学仪器行业的发展提出了自己的见解。王璞：博士，现任北京航空航天大学生物与医学工程学院特聘教授、生物医学高精尖中心研究员，博士生导师，入选第十四批国家海外青年人才项目。本科毕业于复旦大学物理系，2009-2014年博士就读于普渡大学生物医学工程学院，师从于非线性成像专家程继新教授。博士期间主要工作是生物光子学医疗器械的开发以及非线性显微镜的开发与应用。已发表SCI论文20余篇，专利5项。以第一或通讯作者在Nature Photonics，Science Advances，Light：Science & Applications, Nano letters等领域内一流期刊均有发表。曾主持开展多项美国小企业创新奖励基金（SBIR/STTR award），并代领团队完成多项科研转化工作。其中包括相干拉曼显微镜的产业化，光声成像在乳腺以及心血管的器械转化等等。目前王璞教授主要研究工作为非线性拉曼显微镜的开发以及在先进材料、单细胞代谢的表征方案，以及光致超声器件在生物医学中的应用。同时担任振电（苏州）医疗科技有限公司CEO，致力于开发推广最先进的分子光谱成像技术。放大拉曼信号，专注生命科学领域虽然自发拉曼散射显微成像是拉曼光谱在显微成像领域的应用形式，但由于自发拉曼显微成像数据的采集时间长达几十分钟甚至是几个小时，因此在某种程度上限制了其进一步的应用推广。而相干拉曼散射(CRS)技术利用共振放大了需要检测的拉曼信号，从而将传统拉曼信号提高了104到106倍，大大提高了拉曼光谱的采集速度，使其更适合从事生命科学研究。相干拉曼散射技术理论上需要同时输入两束光，除了泵浦光外，还需要与斯托克斯光同频率的入射光来产生共振，此时泵浦光能量往往会因为受激拉曼散射效应而减弱，而斯托克斯光能量则会被放大，这两种现象又分别被称为受激拉曼损耗（stimulated Raman loss, SRL）和受激拉曼增益（stimulated Raman gain, SRG），二者都属于受激拉曼散射（stimulated Raman scattering, SRS）范畴，此外还会产生一个新频率信号称为相干反斯托克斯拉曼散射（coherent anti-stokes Raman scattering, CARS）。因此，相干拉曼具有两种形式，SRS和CARS。通过上述方法将拉曼信号放大，在极大提升了图像信噪比和成像分辨率的同时，突破了传统荧光成像需要对样品进行染色处理或荧光蛋白标记的局限，做到了无标记成像。相干拉曼散射技术发展到今天经历了20年的更迭。据王璞介绍：“目前我们的相干拉曼散射技术在生命科学领域主要的应用方向是单细胞空间代谢组学以及单细胞空间蛋白组学这两个重要方向。”而之所以将生命科学领域作为相干拉曼显微镜的主要应用领域，原因是生命科学领域对于无标记高速度的成像需求更强烈。“在生命科学领域里，需求主要来自空间代谢组学和空间蛋白组学这2个细分。在空间代谢组学中的应用主要是用在肿瘤代谢、干细胞代谢、发育生物学等领域，同时我们最近主推的方向还有合成生物学，这都是用来满足测量细胞代谢的需求。在空间蛋白组学领域中，将相干拉曼散射技术与我们新开发的一种拉曼染料进行配合使用，从而实现对蛋白质超多重的免疫测量，所以这也吸引了很多免疫方向的客户来咨询我们的设备并开始试用。”王璞说。除此之外，振电医疗为更好的发展临床市场，研发了三种产品，预计明年拿到注册证后将会正式用于临床。UltraView多模态科研成像平台（包括相干拉曼散射成像模式）中红外光热成像——探索微观世界分子分布新工具中红外光热成像是振电医疗除相干拉曼散射技术外主推的另一种技术。由于样品的异质性，红外显微光谱很难准确测量生物样品中的吸收，其中光散射的波长依赖性也可能导致显著的基线伪影；其次，由于激发波长缺乏高数值孔径（NA）物镜，红外成像提供低空间分辨率，指纹区域为4~7μm，该分辨率远远不足以进行细胞内成像；此外，在透射模式下进行的红外成像没有深度分辨能力；最后，红外区域的强水吸收阻碍了其在水环境中生命系统的功能分析中的应用。以上这些劣势阻碍了红外显微光谱在体内成像和诊断中的应用。而中红外光热成像技术却可以很好地通过中红外光的振动激发和（利用热透镜效应）可见光探测吸收克服这些限制。虽然中红外光热成像技术相对较新，自程继新先生于2015年研发开始，只经过了四到五年的技术更迭，但该技术已经逐步趋于成熟。王璞表示：“这个技术比传统中红外显微成像设备的灵敏度提高了两个量级，分辨率提高了一个量级。这帮助我们在生命科学中首次实现单细胞红外显微成像。对于化学材料、农业、林业等其他相关领域，我们的技术优势在于可以形成高分辨、高速度激光扫描式显微成像。对从事精细化学、高分子、农业育种的应用者来说，这是一个特别好的探测微观世界分子分布的新工具。”中红外光热显微镜的应用场景主要是化、环、材、农、林这几个方面，王璞认为：“在这些细分领域中，我们做得最好的是微颗粒分析，包括高分子里的分析、军工里的火药分析和微塑料分析等。未来将主推工业应用方面，包括代谢工程和半导体应用场景。我们认为这些领域很有发展前景，并且这种高端的设备还是能够在应用市场中找到一席之地的。”王璞解释道。解决国产科学仪器行业痛点，供应链、人才、融资环境必不可少虽然国产科学仪器在近五年开始备受重视，但由于科学仪器行业是一个需要打磨的行业，面对已经有100年做科学仪器经验的海外市场，王璞认为当前国产仪器自主创新还存在着三个痛点：供应链、人才和融资环境。“首先，第一个问题，这些所谓国产创新的科学仪器核心零部件很多时候还需要海外供应链，如何打造自己的供应链是一个需要解决的核心问题；第二，是人才问题，科研仪器的开发及应用人才十分缺乏，况且仪器行业又是一个非常交叉的行当，所以不可能从一个系里找到一个非常合适的人才，培养人才耗时耗力，如何把人才留住又是一个问题，所以科学仪器产业发展需要国家在教育政策、人才政策等方面予以支持；第三个是资金量问题，科学仪器行业不是金融和投资的热点，投资科学仪器的投资机构数量不多，能够看懂科学仪器，尤其是创新型科研仪器的投资人也不多，因此打造一个良好的融资环境十分重要。”振电医疗立足于苏州，从事非线性分子振动光谱以及分子光谱的高端科研仪器研究。王璞介绍：“振电医疗的主要专利来自于我的博士生导师程继新先生，我们把程老师实验室里的相干拉曼显微镜、中红外光热成像显微镜，以及后续开发的瞬态吸收显微镜这三个非线性分子光谱成像系统产业化，后续也将在工业、医疗等方面进行应用。”

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)

1月5日，由华东理工大学牵头，联合复旦大学协同攻关的国家重大科研仪器研制项目“高温合金损伤演化非线性超声表征与分析仪器研制”启动暨实施方案论证会在上海举行。国家自然科学基金委数学物理学部物理科学一处处长刘强，复旦大学、南京大学等多所高校、科研院所的专家学者，项目组骨干等40余人参加会议。我校校长轩福贞出席会议并致辞，科研院院长赵黎明主持会议。轩福贞代表项目牵头单位致辞。他简要介绍了学校在学科建设、科技创新平台、重大科研仪器研制项目等方面的新进展。他指出，近年来，学校坚持“顶天立地”科技发展战略，面向科学前沿和国家需求，以科学目标为导向，坚持前瞻性思考、全局性谋划、整体性推进，提升高校科研原始创新能力。本次仪器项目面向声学科技前沿，立足于高端装备服役安全保障等国家重大需求，是学校聚焦“四个面向”不断提升高校科技创新能力的具体体现。下一步，学校将加强项目过程管理，为项目提供切实保障，确保项目顺利推进。刘强对仪器项目启动会的召开表示祝贺。他肯定了项目研究的科学和工程价值，对项目组提出了具体工作要求，希望项目组成员坚持严谨求实的科研态度，积极攻坚克难，高标准严要求完成项目。项目负责人项延训教授汇报了项目总体情况，详细阐述了项目的研发目标、研究方案、拟解决的关键问题、项目实施管理等方面的工作安排。参研单位课题负责人也对所负责的项目内容进行了详细汇报。与会专家对仪器研制实施方案等进行了热烈、深入的讨论，对项目实施中涉及的关键技术、解决方案等提出了宝贵的意见和建议。据悉，本项目围绕高端装备设计、制造、服役全寿命过程的跨尺度损伤检测和性能状态演化分析预测等仪器需求，重点突破高温材料和部件损伤表征从宏观缺陷检测向早期微观结构演化的智能检测仪器创制，为高端装备的高质量制造和高可靠服役提供支撑。

仪器信息网讯 7月16日上午，第十三届光谱网络会议（iCS2024）成功开幕。本次会议由仪器信息网主办，中国仪器仪表学会近红外光谱分会、中国科学院物理研究所、中国遥感应用协会高光谱专业委员会、南通长三角智能感知研究院等单位协办。会议聚焦最新、最前沿的光谱技术及应用，特别邀请了来自高校、科研单位以及企业的50余位资深专家，与广大参会代表共同探讨当下光谱相关研究热点。点击报名》》》作为应用最广泛的仪器类别之一，光谱仪器及技术的发展一直备受业界的关注。特别值得一提的是，随着科技的发展，相关光谱新技术、新应用层出不穷，特别是拉曼、近红外、LIBS、太赫兹、高光谱，以及超快光谱、微型光谱等一直备受关注。不仅如此，现场快检、过程监控、实验室高通量分析在实践中的作用也越来越凸显。同时，光谱技术的应用范围之广，在环境、材料、生物医药、食品等领域都发挥着至关重要的作用。可以说，兼具实用和前沿，全球百亿光谱市场酝酿着无限的生机和活力。本次会议共设立7大专场，7月16日上午大会报告由中国科学院合肥物质科学研究院阚瑞峰研究员主持，中国科学院物理所魏志义研究员、复旦大学季敏标教授、中山大学王雪华教授、上海理工大学朱亦鸣教授和中国科学院长春光学精密机械与物理研究所王强研究员分别发表了演讲。中国科学院物理所 魏志义研究员《超快激光及应用》阿秒脉冲具有极窄的脉宽、高的光子能量、宽的频谱、高重频以及极好的时空相干性和方向性。魏志义研究员长期致力于超快激光技术及应用研究，多项成果打破世界纪录，率先在国内开展了光学频率梳研究，首次在国内实现阿秒脉冲输出。魏志义研究员在报告介绍到，其率先在国内实现了碟片激光的锁模，得到了平均功率15W的飞秒脉冲输出等一系列研究成果。同时魏志义研究员还深化了对阿秒、飞秒等超快激光脉冲的理解，并介绍了超快激光器在诸多领域的应用前景。复旦大学 季敏标教授《AI辅助的受激拉曼病理成像技术》受激拉曼散射（SRS）显微镜是一种新型的相干拉曼散射成像技术，利用光学相干性和非线性来实现振动信号增强，具有无标记、分子特异性和快速成像等优势。季敏标研究员介绍了其课题组近来在受激拉曼散射成像技术的研发及其生物医学应用上的进展。季敏标教授还谈到，深度学习辅助的受激拉曼数字病理方法用于多种人体肿瘤的快速无标记诊断，包括脑肿瘤、胃癌和前列腺癌等活检组织的病理分类、分割和虚拟染色。中山大学 王雪华教授《辐射子的超分辨和高光谱快照式荧光成像方法与技术》半导体量子点具有类原子能级结构，为构建光量子网络提供了理想的平台。目前国际上已发展出多种量子点空间定位技术，解决位置匹配难题。王雪华教授提出和开发了量子辐射子的超分辨和高光谱快照式荧光成像方法与技术，并基于该技术实现了高性能微腔量子光源器件的规模化确定性制备。王雪华教授从研究背景、机理、应用案例以及解决方案等方面进行报告分享。雷尼绍（上海）贸易有限公司 李兆芬高级工程师《雷尼绍拉曼光谱技术最新进展》显微共焦拉曼光谱系统因为其无需前处理，无损，快速，准确等优异的性能，受到各个领域科研人员的广泛关注，李兆芬高级工程师就Renishaw拉曼光谱仪技术的最新进展以及应用进行了详细的介绍，也为科研人员提供了更多的解决方案。上海理工大学 朱亦鸣教授《太赫兹光谱技术及其应用》电磁频谱是第五大国家战略资源，更是国家国民经济生产、国家安全保障的核心资源，太赫兹也是电磁频谱中唯一待开发的频谱资源。朱亦鸣教授围绕太赫兹波谱系统应用，着重介绍了在不同产地西洋参、中草药有效成分、公共安全、食用油、原油溯源等检测的应用。与此同时，朱亦鸣教授还展示了课题组所研发的国产化仪器太赫兹显微成像检测仪以及相关应用。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 王强研究员《双光梳光热/光声光谱气体测量》双光梳光谱是近些年发展起来的前沿光谱技术，采用两个具有微小重复频率差的光频梳光源进行异步光学取样，通过多外差干涉反演目标分子的光谱信息，展现出高分辨率、宽带覆盖和快速测量等优点。王强研究员主要分享了课题组近年来结合光热/光声等间接测量技术的双光梳光谱研究进展，以及其在气体测量方面的应用。会议继续，精彩不停！本次光谱网络会议为期4天，会议不仅围绕超快/瞬态光谱最新技术及应用进展、高光谱技术及应用新进展、在线光谱技术及应用进展展开分享，同时也将就生物医药、环境、材料等领域的光谱技术应用进展进行深入探讨，以促进业内交流，提高光谱研究及应用水平。未来两天会议日程如下：第十三届光谱网络会议（ICS2024）全日程时间专家报告专家姓名单位2024年7月18日上午 高光谱技术和应用新进展我要报名》》》08:55-11:40主持刘银年中国科学院上海技术物理研究所 研究员09:00-09:30星载高光谱成像技术突破及在轨应用刘银年中国科学院上海技术物理研究所 研究员09:30-09:50高光谱载荷生态环境领域应用刘思含生态环境部卫星环境应用中心 研究员09:50-10:10高光谱成像技术及水环境监测应用李庆利华东师范大学 教授10:10-10:40高光谱前沿技术的发展及其应用罗旭东广州星博科仪有限公司 总工10:40-11:00基于高光谱的作物生长监测研究姚霞南京农业大学 教授11:00-11:20滇东南金多属矿矿化异常高光谱响应特征及找矿应用研究赵志芳云南大学 教授11:20-11:40全球甲烷排放源的高光谱卫星监测李鹏飞中国科学院上海技术物理研究所 副研究员2024年7月18日下午 光谱在环境领域的应用我要报名》》》13:55-17:30主持范美坤西南交通大学 教授14:00-14:30水质指纹污染溯源技术赋能环境治理和环境监管的实践吴静清华大学环境学院 研究员14:30-15:00空芯光纤中痕量物质探测技术谢尚然北京理工大学光电学院 教授15:00-15:30傅里叶变换红外光谱技术在环境监测中的应用童晶晶中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所 副研究员15:30-16:00微塑料的定性统计测试及其吸附的污染物检测技术查珊珊珀金埃尔默 材料表征产品线高级技术工程师16:00-16:30超快成像在微塑料检测的应用兰璐振电（苏州）医疗科技有限公司 CTO16:30-17:00显微红外光谱在微塑料检测中的应用刘艳北京市科学技术研究院分析测试研究所（北京市理化分析测试中心） 研究员17:00-17:30多维度表面增强拉曼光谱及其在生物应激胁迫研究中的应用范美坤西南交通大学 教授2024年7月19日上午 在线光谱技术及应用进展我要报名》》》08:55-11:00主持张皋西安近代化学研究所、国防科技工业火炸药一级计量站 总工09:00-09:30基于TDLAS的烟气NH3和NO同步检测及干扰修正方法姚顺春华南理工大学 教授09:30-10:00激光诱导击穿光谱技术在航空航天高性能制造中的应用崔敏超西北工业大学 教授10:00-10:30近红外光谱技术在中药生产过程中的应用研究吕洪亮华润三九医药股份有限公司 质量创新高级经理10:30-11:00激光诱导击穿光谱技术在托卡马克核聚变装置的应用李聪大连理工大学 副教授2024年7月19日下午 光谱在材料领域的应用我要报名》》》13:25-16:30主持刘玉龙中科院物理研究所 研究员13:30-14:00行星材料的可见-近红外光学特征研究张昊中国地质大学 教授14:00-14:30二维TMDC材料的低温强磁场拉曼光谱研究杨洋中国科学院物理研究所 副研究员14:30-15:00德国耶拿原子光谱在材料领域的应用崔贺德国耶拿北京应用技术中心主管15:00-15:30海洋光学光纤光谱仪在材料检测领域的应用曾麟海洋光学 产品经理15:30-16:00基于稳态和时间分辨光谱的锑化物二型超晶格中纵向空穴输运研究张杨暨南大学 研究员16:00-16:30高压调控钙钛矿材料物性的发光及光学特性郭海中郑州大学 教授

拉胀超材料是20世纪90年代起迅速发展起来的一类功能和结构一体化的多孔材料。与常规材料不同，拉胀超材料承受单轴拉伸(压缩)载荷时，在与载荷垂直的方向发生膨胀(收缩)而表现出负泊松比效应。由于这种特殊的变形，拉胀超材料相较于传统多孔材料具有更优越的性能，如超常弹性常数、抗压痕性、抗冲击性、抗断裂韧性、渗透可变性以及能量吸收性能等。此外，拉胀超材料还表现出曲面同向性的独特物理性能。手性拉胀结构是一种典型的二维拉胀蜂窝结构，其元胞结构由中心圆环和与之相切的肋杆组成，根据切点数目的不同，手性拉胀材料可分为三节点、四节点和六节点结构。手性拉胀结构在变形时其形状可以平稳改变，且具有优异的面外力学性能，在制备柔性器件和吸能装置领域具有很大的潜力。但是在较大形变下，这些常规的手性结构极难实现其他泊松比值，通常其拉胀性能也会迅速衰减。有研究发现，将手性拉胀结构中心圆环替换成桁架(即missing rib type auxetics)结构可在大形变下保持更加稳定的负泊松比效应，且有望用于更多的工程应用中。但目前多数的研究都是聚焦在静态力学性能的变化及机理探索，而实际应用中，拉胀材料既要承受静态载荷也要承受动态载荷，在这些条件下，手性材料的断裂韧性、抗疲劳性、吸收能量等性能研究鲜有报道。图1.(a)标准型ATMr拉胀结构；(b)增强型ATMr拉胀结构近日西南石油大学朱一林和江松辉、广西大学卢福聪以及南京工业大学任鑫提出了一种新型的拉胀结构并对其在静态载荷以及动态载荷下可调节的负泊松比及刚度进行了研究并分析。这种增强型ATMr（anti-tera-missing rib）拉胀结构，由4个最小重复单元构成，重复单元则是由2个曲折纽带包围着作为加固元素的中心1个正方形组成，如图1（b）。为了确定可调的力学性能并为实际应用提供指导，研究团队基于卡氏定理建立了小变形机制下的力学模型。模拟结果表明，通过调整结构的几何形状，可以得到在−1到0范围内的泊松比值。通过分析泊松比和相对密度随几何参数的变化规律，发现这种增强型ATMr结构比非拉胀结构具有更高的刚度和更低的相对密度。有限元分析结果与理论推导结果吻合度很高。另外， 针对大应变范围下负泊松比的变化进行了研究并揭示了该结构的拉胀变形机制。结果发现，其拉胀性能主要来自于中心的旋转和外围纽带的弯曲，其可调的负泊松比可通过结构参数的调整获得，且不同的结构参数产生不同的旋转有效性。 图2 不同结构参数（q=1.5/2.5/3.5）下有效泊松比与应变的关系图3 数值计算分析和实验分析的等效泊松比范围. 左:标准型ATMr拉胀结构 右: 增强型ATMr拉胀结构此外，研究团队通过实验和数值模拟验证了所提出的结构应用于非线性基材实现可控拉胀的可行性：利用微尺度3D打印机(nanoArch® P150，摩方精密)制备了具有增强型ATMr结构单元的哑铃状样条，样条最薄处截面尺寸为0.15mm×1.0mm。经过实验分析，非线性弹性材料具有与线性弹性材料相近的拉胀性能，如图4所示。图4. 线性(实线)和非线性(虚线)弹性材料的有效泊松比值得注意的是，此研究工作中对新型结构进行了动态和静态负载实验分析，这些都将在实际工程应用中具有理论指导意义。研究成果以题为“A novel enhanced anti-tetra-missing rib auxetic structure with tailorable in-plane mechanical properties”发表在《Engineering Structures》期刊上。

近日，华南理工大学教授李志远团队成功造出一台全谱段白光激光器，其具备光斑明亮、光谱光滑且平坦、大脉冲能量的特点，能覆盖 300-5000nm 的紫外-可见-红外全光谱，单脉冲能量达到 0.54mJ。这样一台全谱段白光激光器的面世，可用于构建全谱段的超快光谱学探测技术，有望将激光技术推至世界领先水平，从而更好地服务于前沿研究。图 | 李志远（来源：李志远）基于本次成果，课题组将进一步构建全谱段的超快光谱学探测设备，届时有望对物质内部多个波段中的物理、化学和生命过程开展超快的精密探测，从而实现高速摄谱的技术能力，进而用于开展二维材料、锂离子电池、化学催化等领域的研究。本次研究中所涉及的光谱学技术，可以覆盖深紫外-可见波段的原子以及分子的电子跃迁吸收谱，也能覆盖近红外波段的半导体带间电子跃迁吸收谱、以及中红外波段的分子振动等。借此可以打造一种崭新的光谱学检测手段，对于那些使用传统手段所无法揭示的新现象和新规律，本次新手段很有希望填补相关空白。（来源：Light: Science & Applications）鉴于光学波段的光子和物质的电磁相互作用强度以及灵敏度，远远超过 X 射线光子与物质原子核、以及内壳层电子的电磁相互作用。而且，即便是 1mJ 量级的全谱段白光飞秒脉冲激光的光子亮度，也远远超过目前同步辐射 X 射线光源的亮度。“因此，全谱段白光激光器在物质科学和生命科学中所发挥的作用，也有望超过传统的同步辐射 X 射线光源。”李志远表示。日前，相关论文以《强紫外-可见-红外全谱段激光器》 （Intense ultraviolet–visible–infrared full-spectrum laser）为题发在 Light: Science & Applications，华南理工大学博士生洪丽红是第一作者，华南理工大学李志远教授、中国科学院上海光学精密机械研究所（上海光机所）李儒新院士担任共同通讯 [7]。图 | 相关论文（来源：Light: Science & Applications）助力解决 Science 125 个待解难题之一据介绍，作为一种崭新的激光光源，超宽带白光激光具有极宽带宽、高光谱平坦度、大脉冲能量、高峰值功率、高时空相干性等五大优点，能极大拓展激光技术的发展和应用范围。而如何构建一台覆盖紫外-可见-红外波段的全谱段白光激光器，同时拥有高峰值功率和高脉冲能量，是一个极具挑战的宏大目标。2020 年，Science 杂志将其列为 125 个前沿重大科学问题之一。主要原因在于，基于目前纯粹单一的激光器技术、二阶非线性变频技术、以及三阶非线性频率展宽技术，远不足以解决这一问题。过去十年，李志远团队基于自主开发的啁啾结构非线性铌酸锂晶体，结合大脉冲能量、高峰值功率的飞秒脉冲激光泵浦，利用二阶和三阶非线性协同作用的原创性物理机制，提升了白光飞秒激光的转换效率、频谱带宽、脉冲能量、光谱平坦度等指标。要想产生全谱段白光飞秒激光，需要达到两个先决条件：带宽超过一个光学倍频程的强泵浦飞秒激光光源，以及具有极大非线性频率上转换带宽的非线性晶体。不过，要想同时满足上述两个条件并非易事。为此，课题组使用光学参量啁啾脉冲放大技术，以及使用由充气空心光纤、纯铌酸锂晶体材料和啁啾极化铌酸锂晶体组成的极宽带非线性变频模块，将飞秒激光技术、二阶非线性变频技术、三阶非线性频率展宽技术加以综合，研制了这款全谱段白光激光器。其中，二阶和三阶非线性效应协同作用的原创性物理机制，是打造本次全谱段白光激光器的秘密。上述机制的好处在于，能够清除二阶非线性或三阶非线性方案中所存在的输出光谱性能不佳的限制。李志远表示：“全谱段白光激光有望成为激光技术发展历史上的一个里程碑，并能很好地回答 Science 杂志 2020 年的 125 个最前沿的科学问题，即人类能否造出与太阳光相似的非相干强激光。”（来源：Light: Science & Applications）让中国学界真正拥有属于自己的实验设备多年来，学界一直渴望产生像太阳光一样的白光激光。紫外-可见-红外全谱段白光激光的产生，则一直是激光技术等待攻克的堡垒，也是李志远团队努力追求的目标。十年来，该课题组历经 8 次阶段性成果的积累，才造出了上述全谱段白光激光器。2014 年，该团队将啁啾调制的概念引入一维铌酸锂晶体的周期设计中。在可调谐近红外光源的帮助之下，设计出多个不同啁啾度的准相位匹配晶体，让二次、三次谐波产生的非线性过程的相位失配，能够在单个晶体中得到补偿，借此实现宽带可调谐三基色光源的同时输出，也拉开了课题组“白光激光”之梦的序幕。2015 年，李志远让学生陈宝琴开展啁啾结构铌酸锂晶体中六次谐波产生的研究。在实验的关键阶段，李志远去现场看学生做实验，结果发现了又圆又白的激光束产生，这完全出乎意料之外。李志远觉察到这是一个“好东西”。仔细分析之后，确定啁啾结构铌酸锂晶体产生了二到八次谐波。在一个固体材料中产生高次谐波，这是一个前所未有的科学发现，也让课题组开始树立“白光激光”的梦想。随后，他们设计了啁啾结构非线性光子晶体，以中红外飞秒脉冲激光为泵浦源，在单块晶体中同时产生了超宽带二到八次谐波。其中，四到八次谐波形成 400-900nm 超宽带可见白光激光，其转换效率达到 18%。2014 年和 2015 年的这两项工作表明：该团队自主研发的铌酸锂晶体二阶非线性方案，可以支持宽带二次谐波产生。同时，也能支持宽带二次谐波和三次谐波产生，甚至支持基于级联三波混频的高次谐波产生，最终可以实现超宽带可见白光激光的产生。而要想产生全谱段白光飞秒激光，就需要继续深挖上述方案的潜能，以便满足产生全谱段激光所需要的苛刻条件：即泵浦激光脉冲带宽要足够宽，非线性晶体材料的准相位匹配带宽要足够大。2018 年，课题组选用更高能量的近红外飞秒脉冲激光作为泵浦源，针对相关泵浦条件设计出一款啁啾结构铌酸锂晶体，这块晶体在不同偏振状态之下，均能同时产生二次谐波和三次谐波。通过此他们首次发现了二阶和三阶非线性协同作用的新物理机制，并证明这一机制能够显著提升相关性能的指标。利用级联二次谐波和三次谐波方案，他们生成了 400-900nm 可见-近红外波段的可调谐白光激光，转换效率达到 30％。这一发现，也促使他们去发现产生白光激光的更优路线，即基于二阶和三阶非线性协同作用产生超连续白光激光的方案。在新路线的指导之下，他们设计出一块能同时产生二到十次谐波的宽带白光非线性晶体材料。针对这款白光非线性晶体材料，他们又采取 45μJ 脉冲能量的 3.6μm 中红外飞秒脉冲激光泵浦的设计方案，借此产生 25dB 带宽、覆盖 350-2500nm 的紫外-可见-红外超连续白光飞秒激光，单脉冲能量为 17μJ，转换效率为 37%。在此基础之上，他们继续优化二阶非线性和三阶非线性协同效应。期间，该团队发现石英玻璃的三阶非线性效应远远优于铌酸锂晶体，而特殊设计的铌酸锂啁啾非线性光子晶体可以同时使用高达十二阶次的准相位匹配。后来，他们利用 0.5mJ 的钛宝石飞秒脉冲激光器泵浦，来对熔融石英-啁啾极化铌酸锂晶体进行泵浦，最终实现 10dB 带宽覆盖 375-1200nm、20dB 带宽覆盖 350-1500nm 的超连续激光，单脉冲能量为 0.17mJ，转换效率为 34%。前面提到，课题组期望实现的白光飞秒激光具有五个高指标。因此，在追求极宽带宽范围的同时，他们还得实现更大的脉冲能量、更高的光谱平坦度。于是，该团队以高能量钛宝石主激光作为泵浦源，针对由熔融石英和啁啾极化铌酸锂晶体组成的级联光模块，对其整体非线性响应进行进一步的操纵，从而显著提高了白光飞秒激光的综合性能。期间，他们利用 3mJ 脉冲能量的钛宝石飞秒激光泵浦，对石英-超宽带白光非线性晶体级联模块进行熔融，基于二阶和三阶非线性协同作用的高效超宽带二次谐波产生方案，实现了 mJ 量级、3dB 带宽覆盖 385-1080nm 的超宽带白光飞秒激光。此外，自 2018 年起课题组联合一家外部公司研制了 3mJ/50 fs/1 kHz 钛宝石飞秒激光器，实现了相关仪器的国产替代。并以此作为泵浦源，和白光非线性变频模块加以结合，从而形成了成熟高效的白光飞秒激光生成方案，借此造出一款白光飞秒激光整机设备。以上成果也促使他们进一步思考：如何产生覆盖一到十次谐波的全谱段白光激光？为此，他们与上海光机所李儒新院士团队合作，提出一款非线性级联装置。这种装置可以满足以下两个条件：一个较强的带宽达到光学倍频的中红外泵浦激光光源；以及一个具有极大非线性频率上转换带宽的非线性晶体。随后，他们基于光学参量啁啾脉冲放大技术，研制出一种中红外飞秒脉冲激光器，它具有 3.5mJ、3.9μm 中心波长，可以起到泵浦激光光源的作用。接着，基于宽带二阶和三阶非线性变频模块，他们获得了光谱范围 25dB 带宽、覆盖 300-5000nm 的全谱段超连续白光飞秒激光。“至此，我们欣喜地发现借助强中红外飞秒激光作为泵浦源已经成功走通了全谱段白光激光产生的道路。”李志远表示。（来源：Light: Science & Applications）总的来说，课题组已经实现了“三高”型白光飞秒激光：大单脉冲能量（第一高）、300-5000nm 的频谱宽度（第二高）、高光谱的平坦度（第三高），基本涵盖了铌酸锂晶体的全部透光范围。接下来，他们将继续与李儒新院士团队合作，朝向更高目标前进，力争实现深紫外-紫外-可见-近红外-中红外-远红外的“三高”全谱段白光飞秒激光。假如可以实现，就能建造比拟同步辐射光源、以及自由电子激光光学波段的全谱段超连续激光光源。“届时，相信我们中国科学界将拥有属于真正自己的研究物质科学和生命科学的实验设备。”李志远最后表示。

大会背景航天航空、空间观测、纳米光刻、同步辐射、高端光学测量仪器等诸多领域，对先进光学制造技术提出了迫切需求。先进光学制造技术正朝着“一大一小”、“两特殊”的方向发展，并向光学智能制造迈进，呈现超精密制造、精密测量、智能传感与控制、材料科学等多学科协同发展的态势。 中国光学工程学会于2023年8月在深圳召开“第八届亚太光学制造会议暨第三届国际先进光学制造青年科学家论坛”，从应用端和技术端牵引，结合国防和工业应用，搭建产学研平台。重点探讨先进光学制造技术及装备的最新发展动态。会议邀请相关领域全球资深专家以及中青年一线专家作报告。为相关从业人员以及研究生提供合作交流平台，使先进光学制造领域产学研紧密结合。 录用论文收录在美国SPIE国际会议文集序列暨其数字图书馆中，EI核心检索，全球出版发行，同时也有众多国内优质光学期刊参与本次会议全文收录。活动包括会议、展览、产业论坛、培训、参观访问等多种形式。活动内容国际会议交流会议旨在解决工业，学术和有关组织对如何克服现有制造限制，设计，制造，测量中的相关问题。专家报告采用申请+邀请制，会议活动包括但不限于主旨报告交流、专家报告交流、口头报告交流、Poster海报展示、优秀学生论文评选（颁发证书）、论文发表等。光学制造产业展包括产品展示、人才招聘、校企对接会、院企对接会等活动。技术及技能培训为相关从业人员提供实例分析、概念讲解和技能实训等方面技术及技能培训。产业化论坛以光学领域中的重大应用与关键技术入手，邀请代表性企业与院校，探讨产品需求及技术攻关等热点话题。参观访问由当地企业和高校提出申请，参会人员自愿报名参观。组织机构主办单位：中国光学工程学会承办单位：深圳大学深圳技术大学南方科技大学上海理工大学香港理工大学超精密加工技术国家重点实验室复旦大学上海超精密光学制造工程技术研究中心中国光学工程学会先进光学制造青年专家委员会联办单位：（更新中）广东工业大学国防科技大学哈尔滨工业大学（深圳）天津大学北京空间机电研究所天津津航技术物理研究所深圳职业技术学院支持单位：（更新中）霖鼎光学(上海)有限公司大会名誉主席范滇元院士，深圳大学庄松林院士，上海理工大学蒋庄德院士，西安交通大学大会主席郭东明院士，大连理工大学谭久彬院士，哈尔滨工业大学毛军发院士，深圳大学Paul Shore， 剑桥大学大会执行主席张学记，深圳大学姚英学，哈尔滨工业大学（深圳）张学军，中科院长春光学精密机械与物理研究所王小勇，北京空间机电研究所戴一帆，国防科技大学组织委员会Benny Chi Fai Cheung，香港理工大学吴宗泽，深圳大学委员Huang Han，澳大利亚昆士兰大学Kim Seung-woo，韩国科学技术院ChenLiang-Chia，台湾大学ChenShih Chi，香港中文大学Fengzhou Fang，爱尔兰都柏林大学Lei Wei，新加坡南洋理工大学Chen,Wei-Jun，德国蔡司Xichun Luo，英国思克莱德大学Kazuya Yamamura，日本大阪大学YSAOM2023会议主席团主席孔令豹，复旦大学张大伟，上海理工大学龚 峰 ，深圳大学李莉华，深圳技术大学共主席（按姓氏拼音排序）高 平 ，中科院光电技术研究所郭 江，大连理工大学冀世军，吉林大学刘华松，天津津航技术物理研究所彭小强，国防科技大学彭云峰，厦门大学任明俊，上海交通大学王素娟，广东工业大学王永刚 ，北京空间机电研究所魏朝阳，中国科学院上海光学精密机械研究所薛常喜，长春理工大学薛栋林，中科院长春光学精密机械与物理研究所张继友，浙江大立科技有限公司张效栋，天津大学宗文俊，哈尔滨工业大学活动主题（分专题组织机构成员按姓氏拼音排序）【专题1：大尺寸光学反射镜与望远镜技术】本专题拟反映大尺寸光学反射镜与望远镜技术及装备的最新进展，重点包括但不限于：科学目标观测与光学工程技术、大型轻量化光学反射镜优化设计、先进光学与结构材料、高精度高稳定性反射镜及结构支撑技术、拼接式合成孔径光学系统测量与调控技术、大型光电仪器一体化设计、主动光学与自适应光学技术、巨型跟踪结构及其高精度稳定控制技术、空间望远镜天地一致性技术、大型光电仪器精密装配技术、复杂光学元件及系统试验/测试与计量技术，大尺寸光学反射镜高性能及智能制造技术。主席：薛栋林（中科院长春光学精密机械与物理研究所）共主席：Chen，Wei-Jun（Zeiss Group）范 斌（中科院光电技术研究所）王永刚（北京空间机电研究所）程序委员会：王 虎（中科院西安光学精密机械研究所）王 伟（复旦大学）王 炜（中科院国家天文台）袁 群（南京理工大学）张军平（中科院南京天文光学技术研究所）专题秘书：李龙响（中科院长春光学精密机械与物理研究所）【专题2：微纳结构光学器件及制造方法】 本专题拟反映微纳结构光学器件及制造方法的最新进展，重点包括但不限于：微纳结构光子及微电子集成器件的光学制造新方法，亚波长结构及器件的高效率制造方法，超分辨/超衍射制造新机理与新方法，短/超短激光脉冲制造技术，超分辨光学增材/减材制造技术及应用，光学微纳制造的性能评测方法及配套精密光学检测技术等。主 席：高 平（中科院光电技术研究所）共主席：陈岐岱（吉林大学）徐 挺（南京大学）专题秘书：李泰北（中科院光电技术研究所）【专题3：光学复杂曲面及功能结构超精密加工技术】 本专题拟反映光学复杂曲面及功能结构的超精密加工工艺及技术最新进展，重点包括但不限于：超精密车、铣、磨、抛等工艺，激光加工，新型微纳加工，模压及注塑成型，微纳压印，增减材复合工艺，多能场辅助加工，刀具设计及制造，加工路径规划及优化，工艺链过程建模与仿真、材料去除机理，表面全频段误差分析及控制，加工检测一体化等。主 席：孔令豹（复旦大学）共主席：关朝亮（国防科技大学）Xichun Luo（英国思克莱德大学）魏朝阳（中科院上海光学精密机械研究所）程序委员会：曹中臣（天津大学）胡 皓（国防科技大学）李 铎（哈尔滨工业大学）李加胜（中国工程物理研究院机械制造工艺研究所）肖华攀（香港理工大学）姚永胜（中国科学院西安光学精密机械研究所）张云飞（中国工程物理研究院机械制造工艺研究所）赵泽佳（深圳大学）周 平（大连理工大学）专题秘书：王施相（复旦大学）【专题4：超精密光学测量技术及装备】 本专题拟反映超精密光学测量技术及装备的最新进展，重点包括但不限于：光学测试和测量基标准、计量与在线数字校准、先进光学制造过程中的测量问题、光学元件几何参数和物理特性测量方法、光学测量系统中关键光学器件研制、基于光栅、光纤等光学器件的测试测量技术、微纳制造中的先进测量方法、宏微观测量技术、精密和超精密加工测量、精密和超精密测量的现代光学技术和仪器、光学测量中的数据处理方法、新型光学测试测量原理、新型光学测量仪器与设备、新型仪器理论与设计方法、微纳米测试与计量方法、极大极小尺寸光学测量方法、视觉测量技术等。主 席：杨树明（西安交通大学）共主席：陈善勇（国防科技大学）李文昊（中科院长春光学精密机械与物理研究所）陆振刚（哈尔滨工业大学）赵晨阳（哈尔滨工业大学（深圳））程序委员会：陈修国（华中科技大学）胡鹏程（哈尔滨工业大学）胡 摇（北京理工大学）沈 华（南京理工大学）谈宜东（清华大学）王 允（北京理工大学）吴冠豪（清华大学）虞益挺（西北工业大学）张效栋（天津大学）专题秘书：张国锋（西安交通大学）【专题5：短波长光学元件高性能制造技术】 本专题反映高性能光学系统制造技术发展新进展，重点包括但不限于：紫外、X射线等短波长光学元件制造、轻量化光学系统制造、高能激光元件抗损伤制造、掠入射光学元件加工检测技术、超精密光学元件检测评价技术等。主 席：彭小强（国防科技大学）共主席：李 明（中国科学院高能物理研究所）康城玮（西安交通大学）Kazuya Yamamura（日本大阪大学）专题秘书：薛 帅（国防科技大学）【专题6：高效光学精密加工技术及新方法】 本专题拟反映高效精密加工技术中的新工艺、新技术和新方法的最新进展，重点包括但不限于：光学超精密加工技术中单点金刚石超精密加工技术、磁流变抛光技术、离子束加工技术、数控研磨抛光技术、玻璃模造成型技术，注塑成型技术的高效实现途径、方法和工艺优化，以及光学设计过程中光学制造工艺可行性，提出新工艺、新材料、新方法、新思路、新概念，实现复杂曲面、金属光学、难加工材料光学等创新性高效精密光学先进制造技术，实现精密制造技术高效的新工艺、新技术、新方法和工艺技术途径优化，促进光学精密加工技术的高效和工艺优化。主 席：王孝坤（中科院长春光学精密机械与物理研究所）共主席：吴仍茂（浙江大学）薛常喜（长春理工大学）专题秘书：杨 超（长春理工大学）【专题7：高性能光学微细结构制造工艺及装备】 本专题拟反映高性能光学微细结构制造与工艺方面的最新进展，重点包括但不限于：面向尺寸特征为几十-几百微米的光学微阵列结构的高性能光学微细结构超精密加工技术，高性能光学微细结构保形抛光技术，光学微细结构高效、超低损伤加工技术，光学微细结构快速、高精度一体化原位检测技术，微细结构光学元件使役性能评价技术，大规模微细结构高精度快速制造技术等。主 席：郭 江（大连理工大学）共主席：王春锦（香港理工大学）许金凯（长春理工大学）程序委员会：侯 溪（中科院光电技术研究所）童 振（上海交通大学）王振忠（厦门大学）于 楠（英国爱丁堡大学）朱吴乐（浙江大学）专题秘书：李琳光（大连理工大学）【专题8：前沿光学薄膜技术及设备】 本专题涵盖光学薄膜材料、设计方法、制备表征技术及设备的最新进展和重大项目领域的应用成效，重点包括但不限于：从X射线到远红外谱段的新型光学薄膜材料、微纳功能薄膜材料研究的新进展；以X射线、激光和红外典型光学谱段为代表的高性能光学薄膜设计与制造技术、多功能跨维度光学薄膜设计与制备技术(光、热、力、电)；面向应用需求的薄膜性能测试技术，如超宽谱段光学常数表征技术、低损耗光学薄膜性能测试技术、特种环境下光学薄膜性能的评估与测试方法等；光学薄膜制造设备与检测仪器的最新进展等。主 席：刘华松（天津津航技术物理研究所）共主席：程鑫彬（同济大学）Sven Schroder（德国弗劳恩霍夫IOF研究所）程序委员会：付秀华（长春理工大学）何文彦（中科院光电技术研究所）邵宇川（中科院上海光学精密机械研究所）沈伟东（浙江大学）王笑夷（中科院长春光学精密机械与物理研究所）汪 洋（光驰科技(上海)有限公司）卫耀伟（中物院激光聚变研究中心）专题秘书：王利栓（天津津航技术物理研究所）【专题9：光学设计、装调与系统建模技术】 本专题拟反映光学设计、光学装调与系统集成测试、光学领域数字化和系统化工程仿真等方面最新研究进展，重点包括但不限于：新型光学系统，新型光谱类成像仪，新型精密计量和激光测量类仪器，航空/航天光学遥感系统、激光探测及激光雷达类产品等等光学设计与仿真、光学杂散光仿真与抑制设计、光学系统装调与性能评价技术、复杂光学系统装调与测试技术、空间复杂焦面拼接与配准测试技术、内方位元素与畸变测试技术、无应力胶合及无应力装配技术；模型驱动的光学系统工程、工程基础数据库、核心理论与算法模型、虚拟制造系统、数字孪生技术、光学建模及精确度分析、光学软件系统工程、复杂光学系统算法优化方案、光学制造装备测试与控制系统、光学系统性能分析及应用评价等。主 席：张继友（浙江大立科技有限公司）共主席：冀世军（吉林大学）马 臻（中国科学院西安光学精密机械研究所）【专题10：光流控与液晶光学技术及应用】 本专题拟反映光流控与液晶技术及其应用的最新进展，重点包括但不限于：探讨利用微流控技术、液晶技术制造各种光学元器件的研究进展，以及利用不同光学制造技术制备微流控芯片的研究进展。分析光流控元器件及液晶器件的特点和优势，展示光流控与液晶技术在光学检测、生物医学、化学分析、即时检测中的应用。旨在利用这些新技术为下一代光学系统、生化分析、医学检测、环境监测等精密光学系统提供更好的解决方案。主 席：张大伟（上海理工大学）共主席：Francis Lin（加拿大曼尼托巴大学）杨 奕（武汉大学）张需明（香港理工大学）郑致刚（华东理工大学）程序委员会：龚 元（电子科技大学）胡 伟（南京大学）刘言军（南方科技大学）穆全全（中科院长春光学精密机械与物理研究所）水玲玲（华南师范大学）王光辉（南京大学）巫建东（中科院深圳先进技术研究院）专题秘书：王 琦（上海理工大学）【专题X：柔性光电材料与智能传感】 本专题拟反映柔性光电传感器件在制造与应用方面的新进展，重点包括但不限于：激光加工柔性表面器件；激光诱导石墨烯（LIG）传感器；柔性传感器件的制造与集成；柔性光电、压力等传感器件的测试与开发；面向主动健康监测的柔性传感应用；基于柔性传感器的泛在感知健康监测无人系统。主席：臧剑锋（华中科技大学）共主席：郭传飞（南方科技大学）魏 磊（新加坡南洋理工大学）张 希（深圳大学）程序委员会：李 辉（深圳大学）林启敬（西安交通大学）谢颖熙（华南理工大学）徐凯臣（浙江大学）张晓慧（西安交通大学）专题秘书：温 博（深圳大学）【专题Y：智能工业视觉检测及装备】本专题拟反映智能工业视觉检测领域的最新进展，包括但不限于：成像技术，光学检测技术，多模式视觉传感器和高维视觉传感器；面向工业应用的图像处理，计算机视觉和深度学习；云-边-端协同的智能检测系统，人机协同的智能检测系统和具备自学习能力的检测系统；半导体晶圆检测设备，自由光学曲面检测设备，微纳光学器件检测设备和锂电池检测设备等。主 席：田宜彬（深圳大学）共主席：刘 东（浙江大学）刘 诚（中国科学院上海光学精密机械研究所）Zhimin Shi（美国Meta Reality Labs)王 谦（华为先进制造实验室）专题秘书：于 赛（华为先进制造实验室）投稿须知1 支持期刊PhotoniX(SCI)、Light:Science & Applications（SCI）、Optical Engineering(SCI)、Journal of Micro/Nanolithography、MEMS、and MOEMS(SCI)、Photonic Sensors (SCI)、Opto-Electronic Advances(OEA)(SCI)、《信息与电子工程前沿（英文）》（FITEE）（SCI）、International Journal of Extreme Manufacturing（ESCI、Ei）、《红外与激光工程》(Ei)、《液晶与显示》（ESCI）、《中国光学》（ESCI、Ei）、《光子学报》（ESCI、Ei）、《发光学报》（Ei）、《光学精密工程》（Ei）、SPIE Proceedings（Ei）、Light: Advanced Manufacturing（DOAJ）、eLight、《光电工程》、《航天返回与遥感》etc.2 SPIE文集，EI核心收录 投稿请登陆投稿网站先提交英文摘要（不少于500字），组委会请学术委员会审查后发邮件通知作者录用情况。按照论文质量推荐发表在不同期刊和大会文集上，录用通知根据提交摘要的前后顺序发放。 会议支持不发表文章，只做会议交流。 会议支持凭摘要参会。3 投稿链接：https://b2b.csoe.org.cn/submission/YSAOM2023.html 4 截稿时间摘要截稿时间：2023年5月6日（第一轮）报名须知1 报名方式无论有无投稿，均欢迎注册参会！参会者请务必到以下网址进行会议注册：https://b2b.csoe.org.cn/registration/YSAOM2023.html会议费：3050元/人，2023年7月25日前缴费优惠为2650元/人。学生优惠为2250元/人（不含在职学生），2023年7月25日前缴费优惠为2050元/人。会议费包括资料袋、报告文集、会议指南文件、会议杂支、税等，不含论文版面费和住宿费。论文版面费2500元，相同第一作者不超过两篇。2 付款方式在线支付：注册完成后，可跳转到在线支付页面，选择“支付宝”在线完成支付。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，汇款时作者请务必注明“姓名+稿件编号”，非作者请注明“YS+姓名”,以便核对。会议将提供正规会议费发票。3 会议注册费退款注册费会前2周（14天）可退全款，超过2周时间因产生会议成本将不再支持退款。4 会议注册费发票会议注册费发票将在会前两周和会后一周集中处理。展览展示范围精密光学制造光学材料（玻璃、光纤、陶瓷、晶体等）光学辅料（抛光液、抛光胶、抛光皮、磨头、砂轮等）光学元件（平面、球面-非球面、自由曲面、棱镜、柱面镜、微透镜、注塑和模压元件等）光学精密加工检测设备（快速抛光机、铣磨机、古典抛光机、数控抛光机、机器人抛光、精密车床、半导体晶圆加工设备；三坐标、轮廓仪、干涉检测仪、球径仪、疵病仪、应力仪等）极端制造技术（微纳加工、超表面-超结构、特种加工等）其他光学元器件光源 （激光器、LED等）镀膜材料（膜料、镀膜辅料等）光学镀膜元件（反射元件、窗口、偏振片、滤光片、衰减片等）光栅（镀膜、曝光、刻蚀、机械刻划等）CCD、CMOS、光学芯片等其他光学整机、镜头及光学模组精密镜头（手机、车载、红外夜视等）望远镜、显微镜、光学分析仪器等光学平台、调整架、电动位移台等精密装配技术光学设计、光机电一体化其他光学仪器设备光学检测设备（分光光度计、光谱仪、台阶仪、测厚仪）镀膜机（电子束、离子束、溅射等）材料力学性能试验设备无损检测仪器、分析测试仪器、计量仪器及设备软件、实验室信息管理系统等环境监测仪器仪器配件及零部件配套企业的技术及产品其他同期活动短课程培训:（23年培训主题包括：超精密加工、玻璃模压、自由曲面加工、成像衍射光学等）主席：薛常喜（长春理工大学）产业化论坛：主 席：任明俊（霖鼎光学（上海）有限公司、上海交通大学）共主席：徐学科（上海恒益光学精密机械有限公司、中国科学院上海光学精密机械研究所）熊 涛（湖北久之洋红外系统股份有限公司）罗少卿（湖南天创精工科技有限公司）石 峰（国防科技大学）沈正祥（同济大学）戴 博（上海理工大学）鲁艳军（深圳大学）大会秘书处负责人：王海明（中国光学工程学会）wanghaiming@csoe.org.cn022-59013420会议咨询（报名/投稿）：宁家明（中国光学工程学会）ningjiaming@csoe.org.cn010-83326359张国庆（深圳大学）zhanggq@szu.edu.cn0755-26536306李迎春（长春工业大学）liyingchun@ccut.edu.cn产业化论坛：吕子辰（中国光学工程学会）lvzichen@csoe.org.cn13810226340鲁艳军（深圳大学）luyanjun@szu.edu.cn15919878348企业赞助：吕子辰（中国光学工程学会）lvzichen@csoe.org.cn13810226340培训咨询：宁家明（中国光学工程学会）ningjiaming@csoe.org.cn010-83326359赵泽佳（深圳大学）zhaozejia@szu.edu.cn15019476845

美国蓝菲光学（Labsphere）于2013年11月25日~27日应邀亮相于在广州保利世贸中心博览馆举办的2013第三届高工LED照明展，展位号：2M73。 作为全球光测量领域的领导者之一，蓝菲光学的光谱测试系统及积分球用漫反射涂料享誉全球照明及LED行业，在全球拥有众多用户，蓝菲光学将在会上与参观者共同分享2013年度蓝菲光学在光谱测试领域取得的最新卓越成果。 与会期间，蓝菲光学不仅会展示专为照明及LED工业类用户量身定制的LFC光谱测试系统，同时还将全方位展示蓝菲光学最新推出的新一代可自由定制系统模块的光谱测试系统——illumia plus； 封装LED行业的用户可以了解如何利用蓝菲光学的I1000B型和I2000 A&B型平均光谱强度探头测量产品的CIE平均光谱强度； 同时参观者也可以在蓝菲光学的展位上看到现今市场上功能最强大的便携式光谱分析测试设备——illumia lite并亲自体验蓝菲光学最新推出的光谱测试平台Integral是如何彻底改变传统实验室测试方式的。只能关在实验室内才能做测试？NO！OUT了！Integral软件平台能让您的测试不再受到地域的限制，只需一台可以访问HTML5浏览器的终端设备，您便可以从全球任一地点看到实验室的测试结果。 作为定位于LED产业链的展览会，高工LED展以其独特的展示方式、高端的品牌定位，打造LED行业风向标。为业界搭建专业、精致、高品质的LED产品展示交流及采购平台。

本报北京2月28日电 2月19日的《自然》杂志，以《中国藏匿的晶体》为题，用3页篇幅对中科院理化技术研究所陈创天院士率领的团队，发现并生长出一种最新的光学晶体———氟代硼铍酸钾(KBBF)晶体进行了详细报道，并称“中国实验室成为这种具有重大科学价值的晶体的唯一来源，它表明中国在材料科学领域实力日益增强”。 　　KBBF晶体是目前唯一可直接倍频产生深紫外激光的非线性光学晶体，是在非线性光学晶体研究领域中，继硼酸钡、三硼酸锂晶体后的第三个“中国产”非线性光学晶体。《自然》杂志称：“其他国家在晶体生长方面的研究，目前看来还无法缩小与中国的差距。” 　　陈创天团队经过18年研究，采用“局域自发成核生长技术”，突破大尺寸KBBF晶体生长的技术瓶颈，生长出迄今为止尺寸最大的透明块状KBBF单晶，并结合他们发明的非线性光学晶体的棱镜耦合专利技术，成功制作出KBBF晶体厚度为2.3毫米的光接触棱镜耦合器件，保证了产生深紫外激光的实用性和精密化性能。这项技术为193纳米光刻技术系统中所需要的全固态光源奠定了基础。目前，该技术已获中国、美国和日本发明专利授权。 　　KBBF晶体能够缩短激光的波长，装备该晶体的各种激光器能发出具有极窄频宽的紫外光波，可测量固体电子能级的分辨率达到360微电子伏特 并可用于建造超高分辨率光电子能谱仪、超导测量、光刻技术等前沿科学研究，对未来的微纳米加工、生物医学、激光电视等将产生深远影响。

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。