2021中国光学十大进展发布：冰光纤、小型化自由(2)

1.纳米尺度六维光信息复用

1.弹性冰单晶微纳光纤

6.片上光力光学频率梳产生

5.阿秒电子动力学的直接绘图

6.反铁磁中超快自旋流的产生

面向智能电子织物等可穿戴电子设备对显示技术提出的新要求，复旦大学彭慧胜/陈培宁研究团队等提出在高分子复合纤维交织点构建多功能微型发光器件，通过揭示高曲率纤维界面电场分布的独特机制，解决光滑纤维表面活性材料均匀涂覆和纤维电极界面稳定性等难题，在国际上率先实现了柔性显示织物及其智能集成系统。该智能织物系统将电子器件的制备与织物编织过程有效融合，具有智能、轻质、透气、可洗涤、高柔性等独特优点，将有力推动柔性电子、便携式人机交互系统、柔性健康监测终端等领域的快速发展。

2.PT对称和非厄米拓扑态的非线性调控

9.近红外生物成像窗口的高效宽带消色差超构透镜

7.激光操控量子材料电子维度

中国激光杂志社23日发布了“2021中国光学十大进展”。经过评审委员会多轮遴选，冰光纤、小型化自由电子激光等10项前沿进展入选“2021中国光学十大进展”基础研究类；六维光信息复用、能降温的光学超材料织物等10项进展入选“2021中国光学十大进展”应用研究类；此外，魔角激光器、光电智能计算、高效白色发光二极管等19项成果分别荣获“2021中国光学十大进展”提名奖（基础研究类）与“2021中国光学十大进展”提名奖（应用研究类）。

中科院上海光机所电子加速研究团队等，依托于“新一代超强超短激光综合实验装置”，在国际上首次实现基于激光尾波场加速的极紫外波段的自发辐射放大输出，完成了台式化自由电子激光的原理验证，对于发展小型化、低成本自由电子激光器具有重大意义。

7.全柔性织物显示系统

“超构表面"作为一种超薄的微纳结构，为解决设备小型化、集成化的需求提供了一个很好的平台。哈尔滨工业大学（深圳）肖淑敏微纳光子学实验室借助由C4对称的基本单元构成的二氧化钛超构表面并凭借先进的微纳加工手段，设计并制备出了工作于近红外成像窗口的高效率宽带消色差超构透镜。首次将二氧化钛微纳制备的深宽比提高到37.5，是先前记录的2.5倍。实验结果表明该消色差超构透镜在650-1000nm波段范围内实现消色差成像，平均聚焦效率破纪录地高达88.5%。同时，通过生物成像实验进行对比，消色差超构透镜成像质量媲美商用物镜，在分辨率方面要优于商用物镜。该工作对于生物医疗，集成光学以及微纳制备的发展具有重要意义。

如何实现兼有多重特征的人工复杂体系去探索自然界新奇现象，是当今国际上最活跃的前沿课题之一。南开大学陈志刚、许京军课题组及合作团队搭建了同时具有非线性、非厄米和拓扑特性的光子学平台，实现了非线性对宇称时间对称性和非厄米拓扑态的调控，发现了非厄米体系中拓扑态接近奇异点时敏感性和鲁棒性的拮抗效应。这一创新成果改变了人们对开放拓扑体系中非线性效应的认知，为非厄米拓扑及其相关前沿领域的研究开辟了新方向。

如何实现全相干、高重复频率运行的自由电子激光已经成为自由电子激光发展的关键挑战之一。中国科学院上海高等研究院和中国科学院上海应用物理研究所自由电子激光团队提出了一种相干能量调制的自放大机制，并且基于软X射线自由电子激光装置完成了实验验证。利用自放大机制，成功实现了两级级联HGHG在种子激光的30次谐波放大出光。这是目前国际上“工作谐波/激光调制” 最高的外种子自由电子激光放大结果。该结果为兆赫兹级重频的外种子自由电子激光铺平了道路，从而有望为高分辨谱学和极紫外光刻等技术带来新的突破。

5.新型范德瓦尔斯单极势垒红外探测器

超快激光脉冲在反铁磁材料中的非线性光学效应可以诱导产生瞬态磁化，而且不依赖外加磁场。反铁磁的瞬态磁化可以向邻近的重金属层注入超快自旋电流，并由于重金属层的逆自旋霍尔效应转化为高频振荡的电荷电流。为了验证这一预测，南京大学金飚兵教授与吴镝教授课题组等合作，通过探测激光诱导的反铁磁/重金属结构的太赫兹波信号，实验发现了室温零磁场条件下反铁磁的超快自旋泵浦过程。反铁磁超快自旋泵浦的发现为进一步实现高速、稳定和高集成度的反铁磁自旋电子器件提供了新的方法。

南京大学现代工程与应用科学学院姜校顺、肖敏团队利用片上光学微腔中的大振幅光力振荡，实现了一种新的光学频率梳（光力光学频率梳）。这种片上微型光学频率梳具有低重复频率、光谱平坦等优点。基于这种光谱平坦的光学频率梳，研究团队还同时实现了宽带的微型微波频率梳。

文章来源：《应用光学》 网址: http://www.yygxzzs.cn/zonghexinwen/2022/0526/552.html