光电技术

相干测风激光雷达系统研制

中国科学技术大学窦贤康教授激光雷达团队首次实现3米和0.1秒的全球最高时空分辨率的高速风场观测。相关成果发表于《光学快报》（Optics Letters）。米级分辨率的大气风场探测在航空航天安全、高价值目标保障、数值天气预报等方面具有重大意义。实现“看得远、看得细，测得快、测得准”的风场观测是对测风激光雷达的重要挑战。为此，研究团队提出一种新的反演算法，提高风场反演精度和稳健性，制备出一套全国产化的“产品级”测试样机。雷达工作波长为1550.1纳米，具有人眼安全、设备轻便（整装设备40公斤）、工作稳定、环境适应性强等特点，这是迄今为止首次实现连续观测的高分辨率结果。

光电融合控制新方法

华中科技大学研究员谭旻等人提出光电融合控制新方法，打破国际微环波长锁定速度记录并大幅减小了电学控制部分面积。相关成果发表于《光学快讯》（Optics Express）。文章提出流水线时分复用技术，在优化单环锁定速度的同时实现单个控制器控制多个微环谐振器。相关技术利用控制电路响应速度（通常为μs量级）和热调响应速度（通常为100μs量级）之间的失配，使控制电路和热调器依次按照流水线的方式循环工作。与已有文献相比，方案仅需一个控制器就能够实现对四个微环的同时锁定，并通过系统和电路的优化设计实现了15nm/s的正弦信号锁定追踪及30nm/s的阶跃信号锁定追踪。

“人工智能+同步辐射CT成像技术”助力锂电池材料的应用研究

北京同步辐射装置4W1A成像实验站付天宇（中国科学院高能物理所）与美国斯坦福同步辐射光源刘宜晋研究员课题组，以及欧洲同步辐射光源彼得研究员课题组合作，利用深度学习技术和同步辐射纳米分辨CT成像技术对商用18650型电池正极材料的裂纹产生机理进行了研究。相关成果发表于《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）。通过对“海量”电池裂纹数据的量化统计与分析，研究电池能量密度与颗粒碎裂之间的关系，以及锂电池中电极的碎裂程度与颗粒的堆积密度之间的相互关系。研究结果表明，为了减少电池颗粒的裂纹，应考虑不同深度颗粒堆积的自适应策略。

飞秒激光抛光反应烧结碳化硅研究

中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心实验室魏朝阳等人根据反应烧结碳化硅（RB-SiC）中Si相和SiC相烧蚀阈值的差异，实现飞秒激光选择性去除表面凸起的不规则分布的Si层，有效快速降低表面粗糙度，获得高质量表面。相关成果发表于《光学材料快讯》（Optical Materials Express）。RB-SiC作为一种碳化硅陶瓷，具有优异的性能，已成为轻型大型望远镜光学部件（尤其是大尺寸和复杂形状反射镜）最优秀、最可行的材料之一。但是，RB-SiC不仅具有很高的硬度，而且还有15%～30%的残余硅留在坯体中。针对这类问题，研究人员提出了一种飞秒激光选择性抛光技术，极大提高了抛光效率。

光学显微成像新研究

南京理工大学电子工程与光电技术学院陈钱、左超教授研究团队提出非干涉合成孔径光强传输衍射层析技术（TIDT-NSA），推导出针对二维定量相位与三维衍射层析成像的普适传递函数理论表达式，并建立统一化定量相位成像理框架。相关成果发表于《光：科学与应用》（Light： Science & Applications）。基于计算光学成像技术的非干涉定量相位及强度衍射层析显微技术则可以较好地解决传统显微成像所面临的频谱缺失、成像质量差，以及成像速度慢等问题。新方法不仅将三维衍射层析的成像分辨率拓展至非相干衍射极限，还保持了对复杂厚样品的高衬度、抗散射、高轴向层析的成像能力。

人眼阻止紫外光损伤导致白内障的分子机制

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心软物质物理实验室翁羽翔课题组开展了热诱导下α晶状体蛋白发挥分子伴侣功能抑制γD晶状体蛋白在紫外辐照下发生聚集沉淀的分子机制研究。相关成果发表于《生物物理杂志》（Biophysical Journal）。白内障是全球首要的致盲性眼病，其中年龄相关性白内障是最主要的类型。西南部地区由于海拔较高、纬度较低，紫外线辐射相对较高是造成这一结果的主要原因。紫外线辐照通常被认为是自然衰老过程中引起老年性白内障的主要危险因素，流行病学研究表明了这一观点。新研究证实了α晶状体蛋白对紫外辐照（325nm）损伤的γD晶状体蛋白聚集过程具有遏制作用。

基于液晶几何相位的轨道角动量光束三维阵列操控

南京大学陈鹏副教授、陆延青教授课题组利用集成化几何相位的液晶微纳结构，实现了高效、可调、可定制的轨道角动量（OAM）光束三维阵列操控。相关成果发表于《激光与光子学评论》（Laser & Photonics Reviews）。光子轨道角动量（OAM）是一种新颖的光场调控维度，携带OAM的光束有望为微粒操控、超分辨显微、大容量光通信、高维量子纠缠等领域提供全新的技术手段。液晶兼具液体的流动性与晶体的各向异性，独特的电光响应使其在显示领域占据主导地位。新型液晶平面光子元件实现了偏振可控、模式分布可定制的OAM光束三维阵列，展现出高效率、高灵活性、大容量等特性。

主动智能太赫兹电光调制器

中国科学院合肥物质科学研究院强磁场中心研究员盛志高团队依托稳态强磁场实验装置研发了一种主动、智能化的太赫兹电光调制器。相关成果发表于《美国化学学会应用材料与界面》（ACS Applied Materials & Interfaces）。太赫兹技术具有优越的波谱特性和广泛的应用前景，围绕智能化场景应用，采用外场对太赫兹波进行主动、智能化的控制是这一领域的重要研究方向。为了实现智能化的太赫兹电控，研究人员设计了一种具有新型“太赫兹-电-太赫兹”的反馈回路的器件。不管起始條件和外界环境如何变化，这一智能器件可以在30秒左右自动达到太赫兹的设定（预期）调制值。