相干測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)研制

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)竇賢康教授激光雷達(dá)團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)3米和0.1秒的全球最高時(shí)空分辨率的高速風(fēng)場觀測。相關(guān)成果發(fā)表于《光學(xué)快報(bào)》（Optics?Letters）。米級分辨率的大氣風(fēng)場探測在航空航天安全、高價(jià)值目標(biāo)保障、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)等方面具有重大意義。實(shí)現(xiàn)“看得遠(yuǎn)、看得細(xì)，測得快、測得準(zhǔn)”的風(fēng)場觀測是對測風(fēng)激光雷達(dá)的重要挑戰(zhàn)。為此，研究團(tuán)隊(duì)提出一種新的反演算法，提高風(fēng)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(jī)。雷達(dá)工作波長為1550.1納米，具有人眼安全、設(shè)備輕便（整裝設(shè)備40公斤）、工作穩(wěn)定、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，這是迄今為止首次實(shí)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(xué)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(xué)控制部分面積。相關(guān)成果發(fā)表于《光學(xué)快訊》（Optics?Express）。文章提出流水線時(shí)分復(fù)用技術(shù)，在優(yōu)化單環(huán)鎖定速度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)單個(gè)控制器控制多個(gè)微環(huán)諧振器。相關(guān)技術(shù)利用控制電路響應(yīng)速度（通常為μs量級）和熱調(diào)響應(yīng)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(xiàn)相比，方案僅需一個(gè)控制器就能夠?qū)崿F(xiàn)對四個(gè)微環(huán)的同時(shí)鎖定，并通過系統(tǒng)和電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)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(yīng)用研究

北京同步輻射裝置4W1A成像實(shí)驗(yàn)站付天宇（中國科學(xué)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(xué)習(xí)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(jī)理進(jìn)行了研究。相關(guān)成果發(fā)表于《先進(jìn)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(jì)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(yīng)考慮不同深度顆粒堆積的自適應(yīng)策略。

飛秒激光拋光反應(yīng)燒結(jié)碳化硅研究

中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所精密光學(xué)制造與檢測中心實(shí)驗(yàn)室魏朝陽等人根據(jù)反應(yīng)燒結(jié)碳化硅（RB-SiC）中Si相和SiC相燒蝕閾值的差異，實(shí)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(xué)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(yuǎn)鏡光學(xué)部件（尤其是大尺寸和復(fù)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(xué)顯微成像新研究

南京理工大學(xué)電子工程與光電技術(shù)學(xué)院陳錢、左超教授研究團(tuán)隊(duì)提出非干涉合成孔徑光強(qiáng)傳輸衍射層析技術(shù)（TIDT-NSA），推導(dǎo)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(dá)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(xué)與應(yīng)用》（Light：?Science?&?Applications）?；谟?jì)算光學(xué)成像技術(shù)的非干涉定量相位及強(qiáng)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(fù)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(dǎo)致白內(nèi)障的分子機(jī)制

中國科學(xué)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(shí)驗(yàn)室翁羽翔課題組開展了熱誘導(dǎo)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(jī)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(rèn)為是自然衰老過程中引起老年性白內(nèi)障的主要危險(xiǎn)因素，流行病學(xué)研究表明了這一觀點(diǎn)。新研究證實(shí)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(dòng)量光束三維陣列操控

南京大學(xué)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(shí)現(xiàn)了高效、可調(diào)、可定制的軌道角動(dòng)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(xué)評論》（Laser?&?Photonics?Reviews）。光子軌道角動(dòng)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(lǐng)域提供全新的技術(shù)手段。液晶兼具液體的流動(dòng)性與晶體的各向異性，獨(dú)特的電光響應(yīng)使其在顯示領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。新型液晶平面光子元件實(shí)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(dòng)智能太赫茲電光調(diào)制器

中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場中心研究員盛志高團(tuán)隊(duì)依托穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置研發(fā)了一種主動(dòng)、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(xué)學(xué)會(huì)應(yīng)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(yīng)用前景，圍繞智能化場景應(yīng)用，采用外場對太赫茲波進(jìn)行主動(dòng)、智能化的控制是這一領(lǐng)域的重要研究方向。為了實(shí)現(xiàn)智能化的太赫茲電控，研究人員設(shè)計(jì)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(dòng)達(dá)到太赫茲的設(shè)定（預(yù)期）調(diào)制值。