4月20日晚，中國雷射雜誌社重磅釋出「2022中國光學十大進展」。
經過評審委員會多輪遴選，「微腔光梳驅動的新型矽基光電子片上整合系統」等10項前沿進展入選「2022中國光學十大進展」（基礎研究類）；「整合化成像芯片實作像差矯正三維攝影」等10項進展入選「2022中國光學十大進展」（套用研究類）。
獲獎名單以網站連結為準：
https://www. opticsjournal.net/CL/ZG GX?type=view&postid=PT230420000003jGmJp
基礎研究類
（10項）
1.北京大學王興軍團隊聯合加州大學聖塔巴巴拉分校John E. Bowers團隊，攻關解決微腔光梳簡易魯棒激發與長時間穩定、面向光梳光源的矽基系統設計、矽基片上可重構多維光譜整形技術等難題，在國際上首次實作了由克爾微腔光梳驅動的新型矽基光電子片上系統，有望直接套用於數據中心、5/6G訊號處理、自動駕駛、光計算等領域，為下一代片上光電子資訊系統提供了全新的研究範式和發展方向。
2.上海理工大學詹其文帶領的奈米光子學團隊基於馬克士威方程式組和光學保角變換，首次在理論上完整推導並在實驗上實作了優美的光學渦環結構。該研究工作為三維復雜時空光場的生成和表征提供了嶄新的思路，對環狀對稱電動力學、環狀對稱等離子物理、光學對稱和拓撲、量子物理、天體物理等理論研究，以及光學傳感、光操縱、光資訊與能量傳遞等套用研究都將具有重要且深遠的意義。
3.清華大學精密儀器系孫洪波、林琳涵課題組首次提出了利用光生高能載流子調控奈米材料的表面化學活性並實作化學鍵合，由此實作了半導體量子點等功能奈米粒子的三維雷射裝配。這一技術具備真三維、高純度、高分辨率、異質異構整合的技術優勢，開辟了功能奈米器件制備工藝的新途徑，在片上光電器件整合、高效能近眼顯示等領域具有廣泛的套用前景。
4.南京大學張勇領銜的研究團隊發展了一種非互易雷射極化鐵電疇技術：將飛秒脈沖雷射聚焦於鈮酸鋰晶體中，在晶體內部形成了一個有效電場，實作了三維奈米鐵電疇的可控制備。加工精度達到了30奈米，遠遠突破繞射極限，且可以實作鐵電疇結構的修正與重構。這一技術解決了傳統極化工藝僅限於在二維平面內以微米精度加工鐵電疇結構的難題，為三維整合光電器件的發展提供了新的技術支撐。
5.高純度超整合手性光源領域取得重要研究進展
哈爾濱工業大學（深圳）宋清海團隊基於連續域中束縛態自身的物理特性，實作了高純度、高Q值與高方向性的手性熒光到雷射的出射。在無需自旋註入的情況下，即可實作控制自發放射線和雷射的光譜、遠場以及自旋角動量。這種方法對改善當前手性光源的設計，並促進其在光子系統與量子系統中的套用具有重要意義。
6.中國科學院上海光學精密機械研究所強場雷射物理國家重點實驗室張輝領銜的研究團隊依托於上海超強超短雷射實驗裝置(羲和雷射，SULF) ，在首輪磨合實驗中利用SULF-10 PW雷射轟擊微米金屬靶，在靶後法線鞘層加速機制下獲得了截止能量達62.5 MeV的質子束，該結果達到國內領先水平，進入國際前列。未來將透過進一步最佳化，獲得百MeV級的高能質子束，切實推動雷射質子源在融合能源、腫瘤治療等重要領域的套用。
7上海交通大學劉峰、陳民和李博原課題組透過引入圓偏振預脈沖，成功實作對微米尺度預電漿的主動調控，構建出合適的縱向密度分布，解決了高次諧波產生受限於雷射對比度的難題，實驗驗證了產生高重頻、高亮度極紫外超快放射線源的新方案。
8.陜西師範大學物理學與資訊科技學院張正龍、鄭海榮團隊，依托自主搭建的高分辨原位光譜系統，在奈米光學領域取得了突破性進展。利用等離激元傾斜奈米光腔，將稀土離子f-f 躍遷發光壽命壓縮至50 納秒以下，同時獲得1000余倍的量子產率增強。該成果被審稿人評價為稀土發光領域「裏程碑」式的工作，對拓展稀土發光套用優勢，推動量子通訊單光子源、奈米雷射器的發展具有重要意義。
9.雷射幹涉儀的量子超越
上海交通大學物理與天文學院及李政道研究所張衛平團隊與合作者，利用其發展的量子關聯幹涉技術與雷射幹涉儀巧妙結合，實作了一種超越傳統雷射幹涉儀的新型量子精密測量技術。新方法融合經典-量子優勢於一體，原理上可以拓展到LIGO重力波探測器等大型精密測量儀器中，實作對傳統幹涉技術的升級，向開拓真正有套用價值的量子技術邁出了重要的一步。
10.山東大學於浩海、張懷金團隊和南京大學陳延峰團隊協同攻關，在雷射物理領域取得突破，首次實作基於多聲子耦合的雷射放射線，在遠超熒光光譜的範圍獲得了寬波段、可調諧雷射輸出。研究成果拓寬了雷射增益範圍，闡明了雷射晶體中的關鍵功能基元和序構關系，對於固體雷射技術的發展具有重要意義。
套用研究類
（10項）
1.整合化成像芯片實作像差矯正三維攝影
清華大學成像與智慧技術實驗室方璐、戴瓊海團隊提出了非相幹光下的數位自適應光學新架構，解耦訊號采集與像差矯正，首次實作了高速大範圍分塊像差去除。研制了整合化的元成像芯片，能夠實作像差矯正的大視場高分辨率高速三維成像，將傳統自適應光學的有效視場直徑從40角秒提升至了1000角秒，可廣泛用於天文觀測、工業檢測、醫療診斷等領域。
2.浙江大學邱建榮團隊與之江實驗室譚德誌團隊合作，揭示了飛秒雷射誘導空間選擇性介觀尺度分相和離子交換新規律，實作了對玻璃微區元素分布的精細調控，開拓了飛秒雷射三維極端制造新技術，構築了三維發光寬波段連續可調諧奈米晶結構，首次提出並展示這種三維微納結構在超大容量超長壽命資訊儲存、高穩定Micro-LED列陣和動態立體彩色全像顯示等的前沿套用。
3.南京大學李濤團隊研發出一種基於超構透鏡陣列的平面廣角相機，僅用一微米厚的奈米結構就實作了超過120°視角高品質的廣角成像功能。這一全新原理的設計原理成功突破傳統商用魚眼鏡頭在體積和重量上的限制，展示了超構透鏡設計在顛覆性成像技術中巨大的套用潛力。
4.吉林大學張永來領銜的合作團隊透過飛秒雷射微加工技術，制造具有對數輪廓小眼的三維仿生復眼，突破了三維復眼非平面成像和商用微型CCD/CMOS探測器失配難題，研制了品質僅為230 mg的光電整合微型復眼相機，借助多目視覺原理和神經網路重構演算法，實作了對微觀目標運動軌跡的三維重構。該成果在醫療內窺成像和微型機器人視覺等前沿領域具有重要意義。
5.光纖量子金鑰分發新紀錄——無中繼安全傳輸超830公裏
中國科學技術大學郭光燦、韓正甫團隊透過解決極弱光雙場制備和低雜訊快速相位補償難題，突破訊雜比限制，創造830公裏無中繼光纖量子通訊世界紀錄。相比於國內外其他團隊的工作，該成果不僅將無中繼傳輸距離提升了200多公裏，而且將成碼率提升了50～1000倍，向實作千公裏陸基量子通訊邁出了重要一步。
6.同濟大學物理科學與工程學院王占山和程鑫彬聯合復旦大學物理學系周磊，提出了一維多層膜結合二維超表面的準三維亞波長新結構，透過傳輸波和布洛赫波的高效耦合增強非局域能流調控能力，首次實作了效率優於99%的光頻異常反射。研究成果有望推動新型波束掃描系統等儀器裝備的發展。
7.浙江大學狄大衛、趙保丹團隊利用雙極性分子穩定劑抑制離子遷移，首次實作了滿足實際套用標準的超長壽命鈣鈦礦LED。在等同於高亮度OLED的光功率下，這些近紅外LED的壽命為32675小時（3.7 年）；在更低的輻亮度下，其壽命預期長達 270 年。這些創紀錄的器件在 5 mA/cm⊃2; 的恒定電流下持續工作 5 個月，輻亮度無明顯衰減。
8.世界首例鈮酸鋰薄膜偏振復用相幹光調變器
中山大學蔡鑫倫課題組實作了世界首例鈮酸鋰薄膜偏振復用相幹光調變器，該器件具有CMOS相容驅動的半波電壓，110 GHz的調變頻寬，這是目前世界上最高效能的超低電壓和超大頻寬的電光調變器芯片。利用這一芯片，研究團隊演示了目前單載波相幹傳輸的最高凈速率——1.96 Tb/s。該項研究攻克了在下一代超高速、低功耗的相幹光傳輸系統不可或缺的電光轉換器件。鈮酸鋰薄膜材料及其光子整合技術研究為實作中國光通訊產業鏈自主可控提供了有力保障。
9.首次發現光學微腔中的界面回音壁模式
北京大學物理學院肖雲峰團隊與中科院半導體所陳幼玲合作，首次發現了光學微腔中的界面回音壁模式。研究人員在微流整合的微泡腔中，將光學回音壁模式的電磁場峰值調控至傳感表面，從物理上提高了傳感器的光學響應強度，成功實作了具有單分子響應的微流傳感器件，在高靈敏度微量檢測領域具有廣泛的套用前景。
10.華東理工大學化學與分子工程學院、物理學院、費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心朱為宏、鄭致剛、Feringa合作，圍繞動態可控手性液晶光學微結構，從材料設計、制備和微結構的外場控制入手，解決傳統液晶體系光效率低的問題，賦能液晶微結構的光控寬動態域，發展可逆、可擦、漸變、結構疊加與嵌入的多重防偽新技術，為解決中國在高端防偽技術領域面臨的材料瓶頸提供了可供借鑒的技術方案。
「中國光學十大進展」評選活動由中國雷射雜誌社發起，至今已成功舉辦17屆，旨在促進中國優秀光學研究成果的廣泛傳播，推動中國光學事業的發展。憑借高學術水平的候選成果，以及嚴格公正的評審機制，這一獎項備受業界認可，具有高度的公信力和影響力。
本文經授權轉載自微信公眾號「中國雷射雜誌社」，編輯：博頓光電。
