光電技術(shù)

相干測風激光雷達系統(tǒng)研制

中國科學技術(shù)大學竇賢康教授激光雷達團隊首次實現(xiàn)3米和0.1秒的全球最高時空分辨率的高速風場觀測。相關(guān)成果發(fā)表于《光學快報》（Optics?Letters）。米級分辨率的大氣風場探測在航空航天安全、高價值目標保障、數(shù)值天氣預報等方面具有重大意義。實現(xiàn)“看得遠、看得細，測得快、測得準”的風場觀測是對測風激光雷達的重要挑戰(zhàn)。為此，研究團隊提出一種新的反演算法，提高風場反演精度和穩(wěn)健性，制備出一套全國產(chǎn)化的“產(chǎn)品級”測試樣機。雷達工作波長為1550.1納米，具有人眼安全、設備輕便（整裝設備40公斤）、工作穩(wěn)定、環(huán)境適應性強等特點，這是迄今為止首次實現(xiàn)連續(xù)觀測的高分辨率結(jié)果。

光電融合控制新方法

華中科技大學研究員譚旻等人提出光電融合控制新方法，打破國際微環(huán)波長鎖定速度記錄并大幅減小了電學控制部分面積。相關(guān)成果發(fā)表于《光學快訊》（Optics?Express）。文章提出流水線時分復用技術(shù)，在優(yōu)化單環(huán)鎖定速度的同時實現(xiàn)單個控制器控制多個微環(huán)諧振器。相關(guān)技術(shù)利用控制電路響應速度（通常為μs量級）和熱調(diào)響應速度（通常為100μs量級）之間的失配，使控制電路和熱調(diào)器依次按照流水線的方式循環(huán)工作。與已有文獻相比，方案僅需一個控制器就能夠?qū)崿F(xiàn)對四個微環(huán)的同時鎖定，并通過系統(tǒng)和電路的優(yōu)化設計實現(xiàn)了15nm/s的正弦信號鎖定追蹤及30nm/s的階躍信號鎖定追蹤。

“人工智能+同步輻射CT成像技術(shù)”助力鋰電池材料的應用研究

北京同步輻射裝置4W1A成像實驗站付天宇（中國科學院高能物理所）與美國斯坦福同步輻射光源劉宜晉研究員課題組，以及歐洲同步輻射光源彼得研究員課題組合作，利用深度學習技術(shù)和同步輻射納米分辨CT成像技術(shù)對商用18650型電池正極材料的裂紋產(chǎn)生機理進行了研究。相關(guān)成果發(fā)表于《先進功能材料》（Advanced?Functional?Materials）。通過對“海量”電池裂紋數(shù)據(jù)的量化統(tǒng)計與分析，研究電池能量密度與顆粒碎裂之間的關(guān)系，以及鋰電池中電極的碎裂程度與顆粒的堆積密度之間的相互關(guān)系。研究結(jié)果表明，為了減少電池顆粒的裂紋，應考慮不同深度顆粒堆積的自適應策略。

飛秒激光拋光反應燒結(jié)碳化硅研究

中國科學院上海光學精密機械研究所精密光學制造與檢測中心實驗室魏朝陽等人根據(jù)反應燒結(jié)碳化硅（RB-SiC）中Si相和SiC相燒蝕閾值的差異，實現(xiàn)飛秒激光選擇性去除表面凸起的不規(guī)則分布的Si層，有效快速降低表面粗糙度，獲得高質(zhì)量表面。相關(guān)成果發(fā)表于《光學材料快訊》（Optical?Materials?Express）。RB-SiC作為一種碳化硅陶瓷，具有優(yōu)異的性能，已成為輕型大型望遠鏡光學部件（尤其是大尺寸和復雜形狀反射鏡）最優(yōu)秀、最可行的材料之一。但是，RB-SiC不僅具有很高的硬度，而且還有15%～30%的殘余硅留在坯體中。針對這類問題，研究人員提出了一種飛秒激光選擇性拋光技術(shù)，極大提高了拋光效率。

光學顯微成像新研究

南京理工大學電子工程與光電技術(shù)學院陳錢、左超教授研究團隊提出非干涉合成孔徑光強傳輸衍射層析技術(shù)（TIDT-NSA），推導出針對二維定量相位與三維衍射層析成像的普適傳遞函數(shù)理論表達式，并建立統(tǒng)一化定量相位成像理框架。相關(guān)成果發(fā)表于《光：科學與應用》（Light：?Science?&?Applications）。基于計算光學成像技術(shù)的非干涉定量相位及強度衍射層析顯微技術(shù)則可以較好地解決傳統(tǒng)顯微成像所面臨的頻譜缺失、成像質(zhì)量差，以及成像速度慢等問題。新方法不僅將三維衍射層析的成像分辨率拓展至非相干衍射極限，還保持了對復雜厚樣品的高襯度、抗散射、高軸向?qū)游龅某上衲芰Α?/p>

人眼阻止紫外光損傷導致白內(nèi)障的分子機制

中國科學院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心軟物質(zhì)物理實驗室翁羽翔課題組開展了熱誘導下α晶狀體蛋白發(fā)揮分子伴侶功能抑制γD晶狀體蛋白在紫外輻照下發(fā)生聚集沉淀的分子機制研究。相關(guān)成果發(fā)表于《生物物理雜志》（Biophysical?Journal）。白內(nèi)障是全球首要的致盲性眼病，其中年齡相關(guān)性白內(nèi)障是最主要的類型。西南部地區(qū)由于海拔較高、緯度較低，紫外線輻射相對較高是造成這一結(jié)果的主要原因。紫外線輻照通常被認為是自然衰老過程中引起老年性白內(nèi)障的主要危險因素，流行病學研究表明了這一觀點。新研究證實了α晶狀體蛋白對紫外輻照（325nm）損傷的γD晶狀體蛋白聚集過程具有遏制作用。

基于液晶幾何相位的軌道角動量光束三維陣列操控

南京大學陳鵬副教授、陸延青教授課題組利用集成化幾何相位的液晶微納結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了高效、可調(diào)、可定制的軌道角動量（OAM）光束三維陣列操控。相關(guān)成果發(fā)表于《激光與光子學評論》（Laser?&?Photonics?Reviews）。光子軌道角動量（OAM）是一種新穎的光場調(diào)控維度，攜帶OAM的光束有望為微粒操控、超分辨顯微、大容量光通信、高維量子糾纏等領域提供全新的技術(shù)手段。液晶兼具液體的流動性與晶體的各向異性，獨特的電光響應使其在顯示領域占據(jù)主導地位。新型液晶平面光子元件實現(xiàn)了偏振可控、模式分布可定制的OAM光束三維陣列，展現(xiàn)出高效率、高靈活性、大容量等特性。

主動智能太赫茲電光調(diào)制器

中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院強磁場中心研究員盛志高團隊依托穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置研發(fā)了一種主動、智能化的太赫茲電光調(diào)制器。相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學學會應用材料與界面》（ACS?Applied?Materials?&?Interfaces）。太赫茲技術(shù)具有優(yōu)越的波譜特性和廣泛的應用前景，圍繞智能化場景應用，采用外場對太赫茲波進行主動、智能化的控制是這一領域的重要研究方向。為了實現(xiàn)智能化的太赫茲電控，研究人員設計了一種具有新型“太赫茲-電-太赫茲”的反饋回路的器件。不管起始條件和外界環(huán)境如何變化，這一智能器件可以在30秒左右自動達到太赫茲的設定（預期）調(diào)制值。