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3 目 录 CONTENTS 05 新 闻 NEWS 10 印 象 2013 IMPRESSION OF 2013 图 看 2013 数 说 科 技 趣 闻 2013 中 国 光 学 期 刊 网 论 文 下 载 TOP10 且 行 在 2013 记 中 国 激 光 杂 志 社 2013 年 重 要 活 动 及 成 果 主 编 : 楼 祺 洪 研 究 员 中 科 院 上 海 光 机 所 编 辑 顾 问 委 员 会 ( 排 名 不 分 先 后 ) 张 伟 刚 教 授 南 开 大 学 姚 保 利 研 究 员 中 科 院 西 安 光 机 所 顾 波 总 裁 美 国 BOS 光 子 公 司 刘 兴 胜 董 事 长 西 安 炬 光 科 技 有 限 公 司 王 又 青 总 经 理 武 汉 光 谷 科 威 晶 激 光 技 术 有 限 公 司 责 任 编 辑 : 王 晓 峰 采 写 编 辑 : 朱 俊 刚 李 洪 丹 发 展 合 作 : 段 家 喜 营 销 主 管 : 高 福 海 发 行 经 理 : 马 代 明 网 站 编 辑 : 邓 迎 设 计 主 管 : 汤 超 网 站 制 作 : 郑 继 承 顾 桃 平 出 版 : 中 国 激 光 杂 志 社 有 限 公 司 地 址 : 上 海 市 嘉 定 区 清 河 路 390 号 邮 编 : 传 真 : 电 子 期 刊 : oepn@siom.ac.cn 新 浪 微 博 : ISSN 工 本 费 :5 元 扫 描 加 微 信 版 权 所 有 违 者 必 究 版 权 所 有, 未 经 许 可 或 授 权, 任 何 单 位 和 个 人 不 得 以 任 何 商 业 目 的 任 何 形 式 转 载 或 使 用 刊 内 文 字 图 片 表 格 等, 违 者 将 依 法 追 究 其 法 律 责 任 法 律 顾 问 : 上 海 正 策 律 师 事 务 所 24 研 究 前 沿 RESEARCH FRONTIER 基 于 多 目 标 优 化 的 微 波 与 激 光 混 合 链 路 中 继 卫 星 资 源 调 度 算 法 鬼 成 像 系 统 的 互 信 息 高 亮 度 锥 形 布 拉 格 反 射 波 导 双 光 束 激 光 器 28 技 术 交 流 TECHNOLOGY 光 学 检 测 技 术 在 重 大 科 学 工 程 中 的 应 用 ( 二 ) 33 聊 天 室 CHATTING ROOM 硅 火 燎 原 系 列 之 三 猫 胡 子 侦 测 器 36 钩 沉 MEMORY 我 国 第 一 台 CO 2 激 光 器 的 研 制 历 程 41 人 才 天 地 RECRUITMENT 42 产 品 资 讯 PRODUCT NEWS 产 品 信 息 索 引 P02-04 激 光 与 光 电 子 学 进 展 第 二 届 理 事 会 成 员 单 位 P07 深 圳 市 瑞 丰 恒 科 技 发 展 有 限 公 司 P27 德 国 DILAS 半 导 体 激 光 有 限 公 司 P44 讯 技 光 电 科 技 ( 上 海 ) 有 限 公 司 封 面 2013 年 度 中 国 光 学 优 秀 产 品 评 选 活 动 预 告 封 二 2014 年 慕 尼 黑 上 海 光 博 会 封 三 中 国 光 学 期 刊 网 封 底 上 海 瀚 宇 光 纤 通 信 技 术 有 限 公 司 勘 误 因 本 刊 疏 忽, 上 期 页 脚 期 数 应 为 若 为 此 给 您 带 来 不 便, 敬 请 谅 解!

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7 INDUSTRY NEWS 产业园区 武汉谋划申报光谷国家级新区 11月19日 由武汉市发改委 武汉发展 战略研究院主编的 年武汉国家 中心城市建设发展报告 举行首发式 该市发 改委主任吴清在仪式上透露 武汉正在谋划上 述最新战略 他表示 目前 武汉正在研究早日申报 成立以光谷为中心的国家级新区 争取国家赋予 更大的职能 这将成为中心城市的新引擎 据此前报道 武汉光谷曾经培养和孵化 了一批在世界科技领域中领先的高新企业 在当前3D打印的热潮中 激光打印设备是关 键 业内人士指出 光谷这一最新技术对我国 工业发展将产生巨大的推动作用 过去 我国 高功率光纤激光器长期依赖美国进口 一年达 数千台 一台500万元 依托光谷成长起来的 武汉锐科真正实现了光纤激光器的本土化和产 业化 成功打破了光纤激光器一直由国外公司 垄断的局面 张家港打造世界级光学膜产业基地 位于张家港保税区的康得新光电材料有限 公司年产2亿平方米光学膜产业集群项目正式 投产 这将打破国外垄断 实现进口替代 全 面提升我国显示行业的国际竞争力 康得新光学膜一期项目总投资45亿元人 民币 建设年产2亿平方米光学膜 5万吨PET 基材 1万吨保护膜和6100吨UV固化黏合剂生 产装置 2014年项目全部达产后 可实现年销 售收入100亿元 利税22亿元 届时将成为全 球唯一全产业链 全系列 高集中度且规模最 大的光学膜生产基地 在成本 技术 品种 规模上 拥有全球竞争优势 两院院士调研鞍山激光产业发展 近日 17位两院院士及专家齐聚鞍山 对 鞍山市激光产业发展提供专业指导和智力支持 部分院士专家组到激光产业园进行实地 考察 对园区企业所遇到的问题进行专题研究 和咨询诊断 并为企业牵线搭桥 积极联系项 目和课题 在实地调研了华科大激光 煜宸科 技和创鑫激光等企业之后 专家组成员结合各 自的专业领域和研发团队的科研成果 以专题 报告的形式与32家激光企业法人代表和60余 位企业技术人员交流了我国激光科技发展中的 问题与对策 大功率半导体激光器在加工领域 的应用 激光冲击强化技术 光纤传感及煤矿 山安全监测预警技术研究与应用 超快激光的 微加工技术等研究成果 产业新闻 大族激光出售IPG股权 大族激光在三季度净利润同比下降40.72%后 公司开始出售金融资 产 而大族激光出售金融资产获利 将会修正全年业绩 根据公司战略调 整的需要 至11月11日 公司已全部出售了持有的64.22万股IPG公司股 份 交易总金额2.49亿元人民币 大族激光表示 公司持有的IPG股权全部处置后 扣除相关费用将合 计增加公司2013年度利润约2.13亿元人民币 大族激光去年也曾出售大 族激光去年处置大族德润 丰盛大族和大族数码公司股权取得收益约1.12 亿元人民币 有业内专家分析 大族激光受市场影响 公司未来业绩不容乐观 公司的小功率消费电子产品增速放缓 而这部分产品的毛利较高 其比 例下降对于毛利率有一定的影响 另外 来自苹果的消费电子设备订单减 速 虽然公司也在加大开拓包括三星等其他消费电子公司的市场 但由于 此前来自苹果的订单总金额较高 预计今年小功率设备减速明显 Newport股价回升 市场份额显著增加 Newport发布2013财年Q3财务报告 第三季净销售总额1.39亿美元 比去年同期有所下降 但较上一季度增长了4% 基本符合公司预期 尽管总订单比前季度下降了2.2% 但由于微电子应用的销售额大幅 提升 投资者们仍持积极态度 公司预计 2014年公司销售额和利润都 将强劲增长 公司CEO Robert Phillippy告诉投资者 Newport近几个月在半导体 市场的份额显著增加 这主要归功于公司成功推出了新产品 并获得包括 极紫外 EUV 光刻在内的三个新项目投资 这些订单主要涵盖总体设计 及原型设备的研发 将于2014年完成交付 公司半导体设备的多数OEM 客户预测 2014年的订单和销售将有所增加 第十届武汉光博会举办 为期4天的第十届 中国光谷 国际光电子博览会暨第九届中国 湖 北产学研合作项目洽谈会于11月5日闭幕 本届大会围绕 有光 世界才精彩 和 创新 合作 发展 2大主 题 以 聚全球资源 做世界光谷 为展会目标 打造了4大展馆 5大 展区 包括激光 数字家庭 光电综合 产学研和国际展区 11场高 峰论坛 4场产学研活动 20场新品发布会 2天 穿越光谷 工业观光 活动 现场签约31亿元 大会总展位数达920个 光博会展位数754个 特装比例达75% 来自美 俄 德 英 法 日 韩等10多个国家和地区 300余家企业参展 联想 华为 IBM 微软等一批世界500强企业齐聚 国际和知名企业比例达32% 观展人数近4万人 次 产学研洽谈方面 高校企业会前实现项目对接1027个 技术交易额 3.56亿元 涉及光电子 生物工程 新材料 新能源 高档数控 节能 环保等技术领域 大会分别在襄阳 孝感 天门市设立产学研洽谈会分 会场 会上有20个股权托管融资项目意向 36个优秀工业设计作品荣获 楚天杯 大奖 本届光博会迈出了市场化的实质性步伐 通过政府采购方式选择了拥 有19年市场专业化运作经验的会展公司 尚格会展股份有限公司 作为 光博会展览部分的市场化运营主体 在机制上突破了政府办展的局限性 为市场化运作注入了新的活力 中国光学期刊网 5

8 产 业 新 闻 INDUSTRY NEWS 微 光 电 产 品 与 资 讯 OEPN 科 学 实 验 开 首, 有 许 多 因 素 会 影 响 实 验 结 果, 我 们 还 不 完 全 知 道 哪 个 因 素 可 以 忽 略, 首 先 得 到 预 期 结 果 最 重 要, 这 就 必 须 把 怀 疑 到 的 各 种 影 响 因 素 都 一 一 排 除 只 有 在 实 验 成 功 了, 掌 握 了 实 验 获 得 成 功 的 基 本 规 律, 才 有 控 制 实 验 条 件 的 自 由, 预 见 在 什 么 条 件 下 能 获 得 什 么 样 的 结 果 光 学 专 家 吕 大 元 先 生 ( 详 见 本 期 钩 沉 栏 目 中 科 院 之 声 实 行 退 休 和 退 出 制 度 院 士 终 身 制 将 被 打 破 11 月 15 日 公 布 的 中 共 中 央 关 于 全 面 深 化 改 革 若 干 重 大 问 题 的 决 定 提 出, 改 革 院 士 遴 选 和 管 理 体 制, 优 化 学 科 布 局, 提 高 中 青 年 人 才 比 例, 实 行 院 士 退 休 和 退 出 制 果 壳 网 神 一 样 的 期 刊, 会 拒 绝 所 有 投 稿 如 果 说 烂 期 刊 们 为 了 收 版 面 费 神 马 论 文 都 收, 那 么, 彻 底 的 反 其 道 而 行 之, 会 不 会 制 造 出 一 本 超 好 的 期 刊? 一 个 笑 点 崎 岖 的 美 国 人 搞 了 本 期 刊, 其 建 立 宗 旨 就 一 个 字 : 拒! 所 有 投 稿, 都 会 被 拒 掉 有 了 它, 你 再 也 不 用 为 论 文 是 否 会 期 刊 接 纳 而 忐 忑 不 安 中 国 激 光 杂 志 社 美 国 光 学 学 会 (OSA) 出 版 总 监 Elizabeth Nolan 到 中 国 激 光 杂 志 社 交 流 访 问 11 月 8 日, OSA 出 版 总 监 Elizabeth Nolan 来 到 上 海 光 机 所 中 国 激 光 杂 志 社 进 行 交 流 访 新 科 学 谷 歌 Scholar 推 出 新 功 能 My library ( 我 的 文 库 ), 用 户 可 将 搜 索 结 果 中 的 文 章 存 到 My library 中 以 备 日 后 查 询 这 项 功 能 也 可 能 让 谷 歌 更 加 了 解 您 对 文 献 的 偏 好, 以 便 能 通 过 My updates 功 能 向 您 推 荐 更 多 可 能 感 兴 趣 的 文 激 光 制 造 网 桌 面 级 3D 打 印 机 -3D 打 印 机 大 众 消 费 市 场 来 临 2013 年 10 月 29 日, 北 京 太 尔 时 代 科 技 有 限 公 司 在 中 国 市 场 推 出 售 价 为 人 民 币 6699 元 的 桌 面 级 3D 打 印 机 Rofin-Sinar 股 价 下 跌 订 单 降 幅 超 预 期 工 业 激 光 器 制 造 商 罗 芬 公 司 (Rofin-Sinar) 近 期 公 布, 截 至 9 月 30 日, 最 新 季 度 销 售 额 为 亿 美 元 由 于 该 季 度 销 量 表 现 优 异, 年 度 净 收 益 及 销 售 总 额 分 别 达 到 348 万 美 元 和 5.6 亿 美 元, 相 比 去 年 同 期 分 别 增 加 1% 和 4% 然 而, 鉴 于 此 前 公 司 订 单 情 况 表 现 低 迷, 加 上 庞 大 的 中 国 机 床 市 场 需 求 趋 势 尚 未 明 了,Rofin 预 计, 当 季 营 业 收 入 将 下 滑 约 15% 受 此 消 息 影 响, 投 资 者 大 多 持 消 极 态 度, 公 司 股 价 随 之 下 跌 10% 公 司 首 席 执 行 官 Günther Braun 表 示, 尽 管 Rofin 高 功 率 光 纤 激 光 器 的 出 货 量 高 达 去 年 的 3 倍, 光 纤 激 光 器 逐 步 取 代 二 氧 化 碳 激 光 器 的 市 场 趋 势 仍 给 公 司 利 润 率 施 加 了 一 定 压 力 此 外, 由 于 中 国 机 床 行 业 的 需 求 逐 渐 转 弱, 加 上 美 国 医 疗 器 械 的 税 制 改 革, 导 致 来 自 中 国 的 大 型 订 单 及 北 美 的 医 疗 器 械 行 业 订 单 均 有 所 减 少 该 季 度, 公 司 的 订 单 量 比 去 年 同 期 的 亿 美 元 记 录 下 降 了 10%,8 月 及 9 月 的 订 单 录 入 皆 低 于 预 期 光 纤 激 光 器 方 面,Rofin 仍 致 力 于 加 强 新 型 激 光 二 极 管 的 电 - 光 转 换 效 率, 以 满 足 光 纤 激 光 器 所 需 的 成 本 效 益, 将 在 近 几 周 内 完 成 分 子 束 外 延 生 长 设 备 (MBE) 的 最 新 一 轮 测 试 Braun 透 露, 公 司 现 正 研 发 新 型 200 W 二 极 管 模 块, 暂 定 于 明 年 年 初 正 式 推 出 新 款 6 kw 光 纤 激 光 器 据 分 析, 若 在 新 款 激 光 器 中 投 入 低 成 本 激 光 二 极 管 模 块, 将 有 助 于 提 高 公 司 利 润 率 但 在 IPG 光 子 公 司 强 大 的 市 场 竞 争 局 势 下, 价 格 压 力 或 依 然 持 续 Braun 还 预 计, 至 2014 年, 激 光 器 整 体 市 场 将 实 现 高 个 位 数 增 长 主 要 表 现 在 光 纤 激 光 器 子 行 业 的 快 速 增 长, 固 态 激 光 器 的 市 场 需 求 也 依 然 强 劲, 弥 补 了 二 氧 化 碳 激 光 源 市 场 份 额 下 滑 带 来 的 损 失 2014 慕 尼 黑 上 海 光 博 会 : 工 业 激 光 市 场 前 途 无 量 今 天, 由 于 激 光 加 工 独 特 的 柔 性 和 生 产 效 率, 它 已 经 成 为 各 个 生 产 环 节 中 的 独 特 工 艺, 尤 其 是 激 光 金 属 加 工 在 各 个 工 业 行 业 已 经 得 到 广 泛 应 用, 如 激 光 对 于 工 业 金 属 的 焊 接 打 孔 切 割 打 标 蚀 刻 微 调 划 线 激 光 热 处 置 和 外 表 处 置 等 等, 大 大 减 少 了 材 料 加 工 的 时 间, 提 高 工 作 效 率 而 当 如 何 实 现 稳 定 的 高 效 生 产 这 个 问 题 被 推 上 风 头 浪 尖 时, 一 个 并 不 陌 生 的 词 映 入 大 家 眼 帘 : 工 业 自 动 化 在 激 光 行 业, 激 光 加 工 自 动 化 技 术 被 广 泛 应 用 的 汽 车 船 舶 电 子 半 导 体 等 行 业, 自 动 化 加 工 着 实 为 提 高 量 产 减 少 人 工 减 少 损 耗 做 出 了 巨 大 的 贡 献 不 仅 如 此, 工 业 激 光 加 工 机 器 人 的 应 用 范 围 也 越 来 越 广 泛, 其 标 准 化 模 块 化 网 络 化 和 智 能 化 程 度 越 来 越 高, 功 能 也 越 发 强 大 汽 车 电 子 电 器 工 程 机 械 等 行 业 大 量 使 用 工 业 机 器 人 自 动 化 生 产 线, 不 仅 节 约 了 人 工 成 本, 而 且 能 够 确 保 产 品 质 量 和 生 产 高 效 慕 尼 黑 上 海 光 博 会 的 激 光 生 产 与 加 工 技 术 展 区, 经 过 多 年 的 打 造 和 培 育, 已 经 成 为 中 国 乃 至 亚 洲 最 具 规 模 和 影 响 力 的 激 光 加 工 品 牌 展, 近 年 来, ABB REIS KUKA 史 陶 比 尔 新 松 机 器 人 等 自 动 化 工 业 企 业 的 加 盟, 更 大 大 增 加 展 会 的 亮 点 通 快 罗 芬 大 族 楚 天 华 工 金 运 泰 德 山 东 能 源 等 领 军 企 业 的 鼎 力 支 持, 将 再 次 为 2014 年 3 月 展 会 带 来 行 业 内 的 集 聚 效 应 6 光 电 产 品 与 资 讯

9 INDUSTRY NEWS 产 业 新 闻 欧 盟 资 助 超 短 脉 冲 碟 片 激 光 器 项 目 两 个 研 发 用 于 工 业 材 料 加 工 的 超 短 脉 冲 碟 片 激 光 器 项 目, 近 日 收 到 了 来 自 欧 盟 第 七 届 欧 洲 资 助 计 划 的 高 达 914 万 欧 元 的 资 金 这 个 项 目 为 期 三 年, 计 划 11 月 1 日 开 始, 将 由 斯 图 加 特 大 学 激 光 工 具 研 究 所 (IFSW) 牵 头, 研 发 是 使 每 个 目 标 碟 片 激 光 器 达 到 几 百 瓦 的 中 等 功 率 蓝 宝 石 薄 碟 片 激 光 器 系 统, 一 个 装 有 啁 啾 脉 冲 放 大 器 (CPA), 以 获 得 高 能 量 脉 冲, 另 一 个 没 有 啁 啾 脉 冲 放 大 器, 以 实 现 高 重 复 率 这 两 个 碟 片 在 一 个 小 于 100 fs 脉 冲 宽 度 内, 能 够 产 生 至 少 为 200 W 的 平 均 输 出 功 率 目 前, 大 多 数 应 用 强 大 工 业 超 快 激 光 源 都 在 皮 秒 的 范 围 内 运 作, 这 对 于 金 属 的 精 密 微 细 加 工 是 足 够 的 但 对 于 广 泛 应 用 于 智 能 手 机 与 屑 片 的 透 明 材 料 例 如 玻 璃 与 陶 瓷, 要 达 到 最 佳 精 确 度, 就 需 要 用 到 脉 冲 宽 度 为 100 fs 康 宁 在 中 国 设 首 个 研 发 中 心 致 力 光 纤 传 感 器 康 宁 公 司 宣 布, 康 宁 中 国 研 发 中 心 在 上 海 正 式 落 成 这 也 是 它 在 中 国 大 陆 开 设 的 首 个 研 发 中 心, 进 一 步 体 现 了 其 致 力 于 中 国 市 场 新 产 品 创 新 的 承 诺 据 悉, 该 研 发 中 心 将 致 力 于 本 地 新 产 品 应 用 的 开 发, 包 括 应 用 于 环 境 技 术 中 的 陶 瓷 载 体 显 示 科 技 玻 璃 以 及 应 用 于 通 信 行 业 的 光 纤 传 感 器 同 时, 该 中 心 也 将 积 极 参 与 康 宁 - 中 科 院 上 海 硅 酸 盐 研 究 所 联 合 实 验 室 的 联 合 研 发 该 研 发 中 心 的 主 要 任 务 将 是 识 别 本 地 区 的 客 户 需 求, 并 做 相 应 的 产 品 研 发, 真 正 实 现 产 品 的 商 业 化, 帮 助 中 国 人 民 解 决 如 空 气 和 水 污 染 等 方 面 的 问 题 康 宁 公 司 早 在 20 世 纪 80 年 代 就 以 电 视 技 术 和 消 费 产 品 进 入 了 中 国 市 场, 与 政 府 合 作, 引 领 中 国 跨 入 了 电 视 机 普 及 时 代 随 后 在 国 内 的 光 纤 网 络 建 设 汽 车 工 业 发 展, 乃 至 生 命 科 学 领 域 创 新 中 均 扮 演 了 重 要 的 角 色 截 至 目 前, 康 宁 在 整 个 大 中 华 区 的 总 投 资 已 经 超 过 了 30 亿 美 元, 员 工 人 数 超 过 5000 人 中 国 是 除 美 国 之 外, 唯 一 一 个 拥 有 康 宁 所 有 5 大 事 业 部 门 的 国 家 中 国 光 学 期 刊 网 7

10 研 究 新 闻 RESEARCH NEWS 新 隐 身 技 术 范 围 不 受 材 料 限 制 拿 大 多 伦 多 大 学 的 研 究 人 员 利 用 电 磁 场 设 计 出 一 种 新 型 隐 身 技 术, 隐 形 范 围 可 按 照 目 标 物 体 的 大 小 进 行 调 整, 而 不 加 像 此 前 的 隐 身 技 术 那 样 受 到 隐 身 材 料 的 限 制 他 们 的 方 法 比 较 简 单 : 在 目 标 物 体 周 围 放 置 一 圈 小 型 天 线, 形 成 一 个 电 磁 场, 吸 收 原 本 应 被 物 体 反 射 的 电 磁 波, 这 样 在 利 用 电 磁 波 反 射 进 行 探 测 的 雷 达 看 来, 这 一 物 体 就 似 乎 消 失 了 在 实 验 室 中, 他 们 利 用 12 个 小 型 天 线 成 功 让 一 个 金 属 圆 柱 体 隐 身 研 究 人 员 介 绍 说, 此 前 要 达 到 隐 身 目 的, 通 常 是 给 物 体 加 装 一 个 扭 曲 光 线 的 新 材 料 外 壳, 其 不 足 之 处 是 缺 乏 灵 活 性, 无 法 大 范 围 应 用 比 如, 为 让 一 辆 车 隐 身, 人 们 不 得 不 用 新 材 料 将 其 完 全 覆 盖 而 他 们 的 新 型 隐 身 技 术 则 相 当 简 单 且 实 用 电 磁 场 技 术 可 以 通 过 增 加 天 线 来 扩 大 隐 身 范 围, 让 大 型 物 体 消 失 研 究 人 员 还 表 示, 尽 管 目 前 需 要 人 为 调 整 天 线, 以 吸 收 某 个 波 段 电 磁 波 让 物 体 隐 身, 但 将 来 这 种 技 术 能 做 到 像 降 噪 耳 机 一 样, 根 据 不 同 电 磁 频 率, 自 动 实 时 调 整 另 外, 他 们 目 前 在 测 试 中 使 用 的 是 频 率 较 低 的 电 磁 波, 但 这 一 技 术 同 样 能 用 来 进 行 视 觉 隐 身, 其 原 理 是 相 同 的 至 于 应 用, 除 了 在 军 事 领 域 外, 这 种 隐 身 技 术 还 可 用 于 消 除 某 些 大 型 障 碍, 比 如 把 干 扰 手 机 信 号 塔 工 作 的 建 筑 隐 身, 从 而 让 手 机 信 号 自 由 通 行 此 外, 这 种 技 术 还 可 用 来 伪 装 物 体, 让 它 们 在 雷 达 探 测 中 变 大 或 变 小 新 型 激 光 通 讯 技 术 每 秒 传 输 40 G 国 伊 利 诺 伊 大 学 的 一 个 研 究 小 组 在 激 光 通 讯 技 术 上 取 美 得 了 重 要 进 展, 可 以 通 过 光 纤 系 统 高 速 而 准 确 地 传 输 数 据, 速 度 达 到 每 秒 40 G, 这 是 这 一 领 域 美 国 目 前 的 最 高 速 度 纪 录 随 着 计 算 机 技 术 向 着 千 万 亿 次 乃 至 更 高 的 级 别 迈 进, 处 理 器 速 度 已 经 超 越 了 传 输 速 度, 这 就 在 应 用 美 国 伊 利 诺 伊 大 学 的 工 程 团 队 领 域 产 生 了 一 个 技 术 瓶 颈, 阻 碍 了 应 用 的 进 一 步 发 展 任 何 尝 试 过 拨 号 上 网 看 流 媒 体 视 频 的 人 都 有 所 体 会, 再 快 的 处 理 器 也 不 能 提 高 文 件 加 载 速 度 而 在 大 数 据 和 云 计 算 的 当 今, 在 服 务 器 之 间 有 大 量 的 信 息 进 行 交 互 垂 直 腔 面 发 射 激 光 器 (VCSELs), 可 以 用 来 在 光 纤 网 络 中 高 速 传 输 数 据 其 相 比 传 统 电 缆 系 统 可 以 以 更 快 的 速 度 传 输 更 大 的 数 据 量 这 种 VCSEL 装 置 还 拥 有 很 高 的 能 源 效 率 其 相 比 传 统 的 电 线 要 节 能 100 倍 但 与 此 同 时 其 传 输 数 据 的 精 确 性 也 非 常 高, 在 长 达 1 h 的 运 行 过 程 中 没 有 检 测 到 任 何 错 误 此 次 伊 利 诺 伊 大 学 的 研 究 组 使 用 的 VCSELs 设 备 在 室 温 下 工 作, 因 此 下 一 步 的 工 作 将 是 想 办 法 让 这 一 设 备 能 够 适 应 未 来 在 数 据 中 心 的 高 温 环 境 下 正 常 工 作 上 海 光 机 所 成 功 生 长 出 直 径 98 mm 高 品 质 Ce:YAG 闪 烁 晶 体 海 光 机 所 中 科 院 强 激 光 材 料 重 点 实 验 室 采 用 提 拉 法 上 成 功 生 长 出 直 径 98 mm 总 长 度 360 mm 的 高 品 质 Ce:YAG 闪 烁 晶 体,Ce 离 子 掺 杂 浓 度 0.05at%, 晶 体 重 量 达 6945 g, 生 长 周 期 25 天, 是 目 前 国 内 报 道 的 尺 寸 最 大 的 Ce:YAG 闪 烁 晶 体 根 据 国 内 外 晶 体 发 展 趋 势 及 国 家 重 大 项 目 需 要, 依 托 中 科 院 修 缮 购 置 专 项 资 金 的 支 持,2012 年 6 月, 上 海 材 料 与 制 造 大 型 仪 器 区 域 中 心 启 动 了 上 海 光 机 所 大 尺 寸 全 自 动 光 学 晶 体 生 长 系 统 平 台 项 目 的 建 设 该 项 目 逐 步 解 决 了 晶 体 生 长 需 要 的 贵 金 属 材 料 稳 压 及 不 间 断 电 源 ( 辅 助 系 统 ) 等 关 键 技 术 问 题, 为 大 尺 寸 高 品 质 YAG 晶 体 的 成 功 研 发 提 供 了 重 要 的 基 础 配 套 设 备 支 撑 Ce:YAG 是 一 种 重 要 的 具 有 优 良 闪 烁 性 能 ( 光 产 额 : 9000 Ph/MeV, 衰 减 时 间 :70 ns) 的 闪 烁 晶 体, 主 要 应 用 于 高 能 射 线 探 测 成 像 ( 如 SEM) 高 能 物 理 与 核 物 理 实 验 安 检 医 疗 和 军 事 等 领 域 由 于 Ce 离 子 在 YAG 基 质 中 的 分 凝 系 数 小 ( 约 为 0.1), 使 Ce 离 子 很 难 掺 入 YAG 晶 体 中, 而 且 随 着 晶 体 直 径 的 增 大, 晶 体 生 长 难 度 急 剧 增 加 上 海 光 机 所 直 径 9 8 mm Ce:YAG 晶 体 的 生 长 成 功, 标 志 着 上 海 光 机 所 YAG 晶 体 生 长 技 Ce:YAG 晶 体 照 片 术 已 处 于 国 内 领 先 水 平 8 光 电 产 品 与 资 讯

11 RESEARCH NEWS 研 究 新 闻 国 家 百 千 万 人 才 工 程 新 十 年 首 批 人 选 揭 晓 日,2013 年 国 家 百 千 万 人 才 工 程 遴 选 工 作 已 结 束, 全 国 共 有 421 位 中 青 年 学 术 技 术 近 领 军 人 才 入 选, 他 们 平 均 年 龄 47 岁, 最 年 轻 的 31 岁 据 了 解, 人 力 资 源 社 会 保 障 部 科 技 部 教 育 部 财 政 部 发 展 改 革 委 中 国 科 协 自 然 科 学 基 金 会 中 科 院 中 国 工 程 院 等 9 部 门 于 去 年 共 同 印 发 了 国 家 百 千 万 人 才 工 程 实 施 方 案, 启 动 新 十 年 工 程 实 施 工 作, 明 确 提 出 从 2012 年 起, 用 10 年 左 右 时 间, 有 计 划 有 重 点 地 选 拔 培 养 4000 名 左 右 工 程 国 家 级 人 选 同 时, 中 央 将 国 家 百 千 万 人 才 工 程 纳 入 万 人 计 划 统 筹 实 施,10 年 内 从 工 程 国 家 级 人 选 中 选 拔 1000 名 入 选 万 人 计 划 百 千 万 工 程 领 军 人 才 今 年 初, 人 力 资 源 社 会 保 障 部 启 动 部 署 了 首 批 人 选 遴 选 推 荐 工 作 据 介 绍, 与 之 前 相 比, 今 年 国 家 百 千 万 人 才 工 程 进 一 步 扩 宽 了 遴 选 范 围, 由 主 要 在 国 有 企 事 业 单 位 中 选 拔 扩 大 到 面 向 各 类 企 事 业 单 位, 为 非 公 领 域 专 业 技 术 人 才 入 选 畅 通 了 渠 道 同 时, 进 一 步 加 大 培 养 支 持 力 度, 积 极 推 进 人 才 项 目 基 地 有 机 结 合, 完 善 激 励 保 障 措 施, 统 筹 实 施 国 家 百 千 万 人 才 工 程 与 有 突 出 贡 献 中 青 年 专 家 制 度, 对 本 次 入 选 者 授 予 有 突 出 贡 献 中 青 年 专 家 荣 誉 称 号, 积 极 为 工 程 国 家 级 人 选 成 长 创 造 有 利 条 件, 提 供 良 好 服 务 激 光 束 在 月 球 和 地 球 间 传 输 数 据 速 率 创 纪 录 国 航 天 局 NASA 宣 布, 月 球 探 测 器 美 LADEE 搭 载 的 激 光 通 信 终 端 (Lunar Laser Communication Demonstration, 以 下 简 称 LLCD) 创 下 了 622 Mbps 的 数 据 下 载 记 录 据 悉,LLCD 是 NASA 研 发 的 第 一 代 激 光 数 据 传 输 通 信 系 统 NASA 利 用 LLCD 将 数 据 在 地 球 地 面 站 和 月 球 轨 道 探 测 器 之 间 传 输 数 据 LLCD 除 了 创 下 622 Mbps 的 数 据 下 载 速 度 的 记 录 外, 在 数 据 上 传 方 面 也 有 不 错 表 现 20 Mbps 的 数 据 上 传 率 NASA 以 前 使 用 RF 通 信 系 统, 即 通 过 无 线 电 波 传 输 数 据, 这 种 数 据 传 输 的 容 量 有 限 与 RF 传 输 方 式 相 比, 新 的 激 光 通 信 系 统 不 但 传 输 能 力 强, 而 且 还 能 支 持 从 深 空 传 输 高 分 辨 率 图 像 和 3D 视 频 迄 今 最 宏 观 波 粒 二 象 性 观 察 实 验 获 得 成 功 子 力 学 的 核 心 概 念 之 一, 就 是 波 粒 二 象 性, 所 有 对 象 都 可 以 被 看 作 量 同 时 具 备 波 的 特 质 及 粒 子 的 特 质 维 也 纳 大 学 的 物 理 学 家 们 完 成 了 迄 今 最 宏 观 的 波 粒 二 象 性 观 察 实 验, 打 破 了 波 粒 二 象 性 的 分 子 大 小 原 有 记 录 这 个 巨 大 分 子 包 含 超 过 800 个 原 子, 由 大 约 5000 个 质 子 5000 个 中 子 和 5000 个 电 子 构 成 量 子 力 学 认 为, 微 观 粒 子 有 时 会 显 示 出 波 动 性 ( 此 时 粒 子 性 较 为 不 显 著 ), 有 时 又 会 显 示 出 粒 子 性 ( 这 时 波 动 性 较 为 不 显 著 ), 在 不 同 的 条 件 下 分 别 表 现 出 波 动 或 粒 子 的 性 质, 这 种 行 为 被 称 为 波 粒 二 象 性 奇 怪 的 是, 按 波 粒 二 象 性 假 说, 更 大 的 对 象 宏 观 物 体 也 应 该 能 测 量 到 波 粒 二 象 性 的 叠 加 态, 如 病 毒 细 胞, 甚 至 是 棒 球 这 么 大 的 物 体 但 显 然, 我 们 没 在 任 何 地 方 看 到 过 一 个 棒 球 呈 现 出 量 子 叠 加 态 这 就 引 出 了 一 个 有 趣 的 问 题 : 既 然 宏 观 物 体 因 为 质 量 过 大 而 无 法 观 察 到 微 小 的 波 动 性, 那 么, 究 竟 多 大 的 物 体 才 能 观 察 到 明 显 的 波 动 性 呢? 奥 地 利 维 也 纳 大 学 桑 德 拉 艾 本 伯 格 及 其 合 作 者 回 答 了 这 个 问 题 他 们 创 建 了 卟 啉 核 全 氟 烷 基 链 的 树 样 分 子, 名 称 为 C284.H190.F320. N4.S12 在 这 个 超 过 800 个 原 子 的 巨 大 分 子 中 可 观 察 到 波 动 性 的 行 为, 而 通 过 一 系 列 狭 缝 实 验 的 证 明, 其 已 打 破 了 关 于 量 子 叠 加 态 的 观 察 纪 录 研 究 人 员 表 示 该 分 子 由 单 一 化 合 物 组 成, 包 含 大 约 5000 个 质 子 5000 个 中 子 以 及 5000 个 电 子, 其 具 有 相 对 较 低 的 分 子 间 结 合 力, 因 此 比 较 不 稳 定, 但 在 加 热 时 相 对 稳 定 该 结 果 被 认 为 在 波 粒 二 象 性 的 检 测 以 及 对 宏 观 物 体 的 量 子 叠 加 观 察 两 方 面, 均 取 得 了 极 为 显 著 的 进 步 中 国 光 学 期 刊 网 9

12 您 印 象 中 的 2013 年 是 什 么 样 子 的 呢? 是 五 颜 六 色 还 是 灰 白 色? 如 今, 我 们 又 站 在 了 一 年 的 年 末, 回 首 过 去, 思 绪 纷 飞 这 一 年, 光 学 领 域 倒 是 热 闹 非 凡 : 中 国 迎 来 了 3D 年 ; 尚 德 破 产 了 ; 我 们 实 现 了 世 界 最 高 分 辨 率 的 单 分 子 拉 曼 成 像 ; 国 家 依 然 大 力 扶 持 科 研 项 目 培 养 科 研 人 才 ; 国 外 科 学 家 的 研 究 理 念 依 旧 比 我 们 大 胆 超 前, 让 我 们 对 未 来 充 满 着 无 限 的 想 象 太 多 事 件, 来 不 及 一 一 诉 说 本 刊 为 此 整 理 了 一 组 图 片 和 数 字, 希 望 能 够 将 这 些 零 碎 的 片 段 收 罗 起 来, 还 原 您 一 个 真 实 的 光 学 世 界

13 3D 打 印 3D 打 印 刮 起 中 国 风 3D 打 印, 这 个 上 上 个 世 纪 的 思 想, 终 于 在 这 个 世 纪 迎 来 了 它 的 曙 光 3D 打 印 技 术 被 西 方 媒 体 誉 为 第 三 次 工 业 革 命 新 技 术, 在 欧 美 掀 起 了 新 一 轮 的 技 术 热 潮 ; 而 后, 它 来 到 了 中 国, 也 在 中 国 制 造 了 不 小 的 轰 动, 尤 其 是 今 年, 越 演 越 烈 先 是 一 场 产 业 发 展 的 大 讨 论 : 有 人 反 对, 有 人 赞 成, 有 人 持 谨 慎 态 度 ; 然 后 各 种 3D 打 印 项 目 拔 地 而 起,3D 打 印 产 品 应 运 而 生, 甚 至 连 3D 打 印 技 术 产 业 联 盟 也 迅 速 成 立 了 起 来 本 刊 第 5 期 以 专 题 形 式 进 行 了 详 细 报 道, 详 见 光 电 产 品 与 资 讯 (OEPN),2013(5):22-36 无 锡 尚 德 破 产 了?! 2013 年 3 月 20 日, 无 锡 市 中 级 人 民 法 院 正 式 裁 定 对 中 国 光 伏 巨 头 无 锡 尚 德 太 阳 能 电 力 有 限 公 司 ( 以 下 简 称 无 锡 尚 德 ) 实 施 破 产 重 整 不 知 道 是 巧 合 与 否, 这 个 时 候 宣 布 破 产 颇 有 些 讽 刺 意 味, 因 为 这 时 正 是 中 国 3D 打 印 技 术 热 闹 兴 起 之 时, 就 像 当 年 中 国 光 伏 产 业 遍 地 开 花 之 时 一 样 真 是 三 十 年 河 东, 三 十 年 河 西, 施 振 荣 恐 怕 没 有 想 到, 当 年 挖 到 第 一 桶 金, 受 到 全 国 企 业 及 政 府 膜 拜, 成 为 标 杆 的 中 国 最 大 光 伏 企 业, 如 今 会 输 得 这 么 惨 也 许 无 锡 尚 德 破 产 有 他 自 身 战 略 决 策 失 误 的 因 素, 但 是 不 可 否 认 地 是, 当 年 各 地 政 府 企 业 不 顾 产 能, 只 争 利 益, 零 门 槛 的 恶 性 竞 争 环 境 为 其 今 日 无 法 改 变 的 行 业 亏 损 大 环 境 埋 下 了 最 大 的 隐 患 这 就 像 一 个 雷, 无 锡 尚 德 只 是 引 线, 无 锡 尚 德 一 倒, 引 起 了 整 个 光 伏 产 业 的 连 锁 反 应 希 望 无 锡 尚 德 的 破 产 能 够 给 3D 打 印 产 业 以 启 迪 中 国 光 学 期 刊 网 11

14 最 大 收 购 案 和 最 大 拆 分 案 Avago Tech 以 4 亿 美 元 现 金 价 格 收 购 InP 激 光 器 和 探 测 器 制 造 商 CyOptics 公 司, 以 加 快 其 在 光 子 集 成 领 域 的 发 展, 这 成 为 今 年 光 电 领 域 的 最 大 收 购 案 历 史 上 CyOptics 公 司 至 少 融 资 1.61 亿 美 元 而 今 年 最 大 的 拆 分 案 当 属 安 捷 伦 科 技 公 司 它 目 前 被 拆 分 成 两 家 上 市 公 司 : 一 家 将 专 注 于 生 命 科 学 诊 断 和 应 用 领 域 (LDA), 并 保 留 安 捷 伦 名 称 ; 另 一 家 公 司 则 是 安 捷 伦 当 前 的 电 子 测 量 业 务, 名 称 尚 未 确 定 星 地 量 子 通 信 地 基 验 证 试 验 开 启 量 子 通 信 新 纪 元 近 几 年, 我 国 科 学 家 在 量 子 光 学 量 子 通 信 领 域 取 得 了 杰 出 的 成 绩, 相 关 技 术 遥 遥 领 先 国 际 水 平 如 今, 中 国 科 大 潘 建 伟 院 士 领 衔 的 协 同 创 新 团 队 在 国 际 上 首 次 成 功 完 成 了 全 方 位 的 星 地 量 子 密 钥 分 发 地 基 验 证 试 验, 为 未 来 实 现 基 于 星 地 量 子 通 信 的 全 球 化 量 子 网 络 奠 定 了 坚 实 的 技 术 基 础, 让 我 们 离 量 子 通 信 时 代 又 近 了 一 步 详 见 光 电 产 品 与 资 讯 (OEPN),2013(6):7 希 格 斯 粒 子 预 言 成 真 了 2013 年 的 诺 贝 尔 物 理 学 奖 依 旧 颁 给 了 理 论 物 理 学 家 比 利 时 的 Francois Englert 和 英 国 的 Peter Higgs 49 年 前 他 们 提 出 了 希 格 斯 机 制 并 预 言 希 格 斯 粒 子 的 存 在 终 于, 这 个 粒 子 于 2012 年 在 欧 洲 核 子 研 究 中 心 的 大 型 质 子 对 撞 机 LHC 上 被 发 现 希 格 斯 粒 子 的 确 认 将 为 科 学 家 们 开 启 一 扇 大 门, 让 他 们 得 以 进 行 此 前 无 法 进 行 的 一 些 计 算 其 中 一 些 计 算 的 结 果 关 乎 宇 宙 的 命 运, 有 一 种 观 点 认 为 宇 宙 将 在 未 来 数 十 亿 年 内 毁 灭 详 见 光 电 产 品 与 资 讯 (OEPN),2013(11):19-21 神 十 飞 天 太 空 授 课 6 月 20 日, 在 距 离 地 面 300 多 千 米 的 天 宫 一 号 上, 女 航 天 员 王 亚 平 为 全 国 8 万 余 所 中 学 6000 余 万 名 师 生 进 行 太 空 授 课 于 2011 年 提 出 的 这 一 创 意 终 于 在 神 十 飞 行 中 得 以 实 施, 充 分 展 示 了 我 国 在 航 天 科 技 方 面 的 独 特 探 索, 而 授 课 内 容 微 重 力 也 一 直 是 各 国 太 空 科 技 竞 赛 的 主 题 12 光 电 产 品 与 资 讯

15 世 界 最 高 分 辨 率 的 单 分 子 拉 曼 成 像 中 国 科 学 技 术 大 学 微 尺 度 物 质 科 学 国 家 实 验 室 在 国 际 上 首 次 实 现 亚 纳 米 分 辨 的 单 分 子 光 学 拉 曼 成 像, 将 具 有 化 学 识 别 能 力 的 空 间 成 像 分 辨 率 提 高 到 前 所 未 有 的 0.5 nm 这 是 中 国 科 学 家 在 微 尺 度 领 域 研 究 中 取 得 的 重 要 成 果, 为 研 究 单 分 子 非 线 性 光 学 和 光 化 学 过 程 开 辟 了 新 的 途 径, 获 得 了 自 然 杂 志 三 位 审 稿 人 的 高 度 赞 誉 详 见 光 电 产 品 与 资 讯 (OEPN),2013 (7-8):9 半 个 世 纪 的 辐 射 带 之 谜 一 朝 得 解 半 个 世 纪 以 来, 科 学 家 围 绕 着 辐 射 带 是 加 速 带 电 粒 子, 还 是 收 集 来 自 其 他 地 方 的 高 能 粒 子 的 问 题 一 直 争 论 不 休 为 此, 美 国 航 天 局 专 门 发 射 了 两 颗 卫 星 用 以 研 究 辐 射 带 中 的 带 电 粒 子 终 于, 在 一 次 太 阳 风 暴 结 束 后, 他 们 观 察 到 了 结 果 : 范 艾 伦 辐 射 带 能 够 加 速 粒 子 而 非 捕 获 粒 子 量 子 反 常 霍 尔 效 应 : 诺 奖 级 发 现 出 在 中 国 实 验 室 薛 其 坤, 中 科 院 院 士, 清 华 大 学 物 理 系 教 授, 研 究 成 果 发 表 前 的 几 天 还 是 一 位 不 太 为 外 界 关 注 的 科 学 家 研 究 者, 甚 至 都 听 不 懂 他 的 研 究 事 实 上, 他 发 现 的 量 子 反 常 霍 尔 效 应 即 将 开 启 一 个 全 新 的 时 代, 也 许 某 一 天 会 改 变 我 们 的 生 活 : 超 级 计 算 机 将 有 可 能 成 为 ipad 大 小 的 掌 上 笔 记 本, 智 能 手 机 内 存 也 许 会 超 过 目 前 最 先 进 产 品 的 上 千 倍, 除 了 超 长 待 机 时 间, 还 将 拥 有 当 代 人 无 法 想 象 的 快 速 这 是 量 子 霍 尔 家 族 的 最 后 一 位 成 员, 全 球 很 多 实 验 室 都 在 研 究, 但 是 这 一 诺 奖 级 的 发 现 出 现 在 了 中 国 的 实 验 室 里, 让 年 过 九 旬 的 诺 贝 尔 奖 获 得 者 杨 振 宁 都 为 之 振 奋 铅 笔 呢? 隐 身 了? 关 于 隐 身 衣 的 研 究 理 论 主 要 可 归 为 两 类 : 一 类 是 地 毯 式 隐 身 器 件, 物 体 躲 在 地 毯 式 隐 身 器 件 下 面, 对 于 上 面 的 观 察 者 来 说, 看 到 的 效 果 就 像 平 整 的 地 面 一 样 ; 第 二 类 就 是 人 们 通 常 所 理 解 的 哈 利 波 特 式 隐 身 衣, 可 以 脱 离 地 面 移 动 浙 江 大 学 的 研 究 团 队 就 是 基 于 第 二 种 理 论, 用 普 通 玻 璃 研 制 出 的 可 见 光 波 段 六 边 形 玻 璃 隐 身 衣, 可 以 让 铅 笔 鱼 猫 实 现 隐 身 虽 然 观 测 的 角 度 仍 有 限 制, 但 这 已 是 隐 身 衣 研 究 领 域 一 个 真 正 的 进 步 中 国 光 学 期 刊 网 13

16 27.48 亿 元 支 持 国 家 重 点 实 验 室 财 政 部 4 月 26 日 发 布 数 据 显 示,2013 年 中 央 财 政 安 排 投 入 亿 元 支 持 292 个 国 家 重 点 实 验 室, 其 中 包 括 开 放 运 行 和 自 主 选 题 研 究 经 费 亿 元, 仪 器 设 备 购 置 和 升 级 改 造 经 费 6.76 亿 元, 至 此 中 央 财 政 已 累 计 安 排 国 家 重 点 实 验 室 专 项 经 费 亿 元 为 贯 彻 落 实 国 家 中 长 期 科 学 和 技 术 发 展 规 划 纲 要 ( 年 ), 进 一 步 加 强 国 家 重 点 实 验 室 建 设, 提 高 中 国 自 主 创 新 能 力,2007 年, 中 央 财 政 设 立 了 国 家 重 点 实 验 室 专 项 经 费, 从 开 放 运 行 自 主 选 题 研 究 和 科 研 仪 器 设 备 更 新 三 方 面, 加 大 对 国 家 重 点 实 验 室 的 稳 定 支 持 力 度 此 外, 中 央 财 政 创 新 支 持 机 制 和 管 理 方 式, 注 重 绩 效 考 评, 实 行 以 五 年 为 周 期 的 定 期 评 估 机 制, 结 合 评 估 结 果, 分 类 分 档 安 排 预 算, 既 保 障 了 国 家 重 点 实 验 室 的 基 本 正 常 运 行, 又 调 动 了 其 持 续 创 新 和 发 展 的 积 极 性 同 时, 建 立 了 仪 器 设 备 购 置 与 全 国 科 技 资 源 清 查 结 果 相 衔 接 的 机 制, 避 免 重 复 购 置 20 亿 欧 元 巨 额 资 助 2011 年, 欧 盟 启 动 了 未 来 新 兴 技 术 旗 舰 项 目, 经 过 两 年 的 角 逐, 最 后 石 墨 烯 研 究 和 人 类 脑 计 划 项 目 分 别 从 竞 赛 中 脱 颖 而 出, 赢 得 10 亿 欧 元 巨 奖 根 据 旗 舰 项 目 相 关 计 划, 在 开 始 的 两 年 半 里, 两 支 获 胜 队 伍 将 一 共 获 得 1.08 亿 欧 元 的 经 费 但 由 于 大 学 和 产 业 伙 伴 也 会 赞 助 部 分 资 金, 这 样 折 算 下 来, 每 个 项 目 在 启 动 阶 段 将 获 得 超 过 7000 万 欧 元 一 般 而 言, 在 欧 洲, 一 个 研 究 员 的 成 本 大 约 是 每 年 10 万 欧 元, 这 些 钱 相 当 于 700 人 的 年 花 费 德 国 洪 堡 大 学 的 社 会 学 家 认 为, 尽 管 10 亿 欧 元 能 够 将 研 究 人 员 从 大 量 负 担 中 解 放 出 来, 但 是 如 此 规 模 的 慷 慨 赠 予 也 可 能 导 致 浪 费 当 然, 也 有 人 赞 美 欧 盟 委 员 会 敢 于 实 践 梦 想 无 论 如 何, 所 有 的 钱 是 否 能 兑 现 理 想, 还 需 拭 目 以 待 除 了 对 20 亿 欧 元 这 样 庞 大 的 经 费 支 持 存 在 争 议 外, 各 方 对 这 些 项 目 的 可 行 性 也 持 有 不 同 意 见 14 光 电 产 品 与 资 讯

17 44.7% 光 伏 电 池 转 化 率 提 高 光 电 转 化 效 率, 降 低 太 阳 能 电 池 生 产 成 本, 一 直 是 光 伏 制 造 企 业 和 各 国 科 学 家 努 力 的 方 向 近 年 来, 光 电 转 化 效 率 纪 录 不 断 被 刷 新, 如 今, 一 款 由 297 个 子 太 阳 电 池 集 合 而 成 光 电 转 化 效 率 高 达 44.7% 的 四 结 光 伏 电 池 由 德 国 弗 朗 霍 夫 太 阳 能 系 统 研 究 所 法 国 聚 光 光 伏 制 造 商 Soitec 公 司 德 国 柏 林 亥 姆 霍 兹 研 究 中 心 联 合 研 制 出 来, 创 造 了 新 的 世 界 纪 录 最 新 研 究 有 望 大 幅 降 低 太 阳 能 发 电 的 成 本 并 为 获 得 转 化 效 率 高 达 50% 的 太 阳 能 电 池 铺 平 了 道 路 太 阳 能 电 池 主 要 用 于 聚 光 光 伏 设 备 中, 聚 光 光 伏 技 术 (CPV) 是 指 将 汇 聚 后 的 太 阳 光 通 过 高 转 化 效 率 的 光 伏 电 池 直 接 转 换 为 电 能 的 技 术 利 用 光 学 元 件 将 太 阳 光 汇 聚 后 再 进 行 发 电 的 聚 光 太 阳 能 技 术, 被 认 为 是 太 阳 能 发 电 未 来 发 展 趋 势 的 第 三 代 技 术 最 新 研 制 出 的 四 结 太 阳 能 电 池 中 的 单 个 电 池 由 不 同 的 III-V 族 ( 元 素 周 期 表 中 III 族 的 B Al Ga In 和 V 族 的 N P As Sb 等 ) 半 导 体 材 料 制 成, 这 些 结 点 逐 层 堆 积, 单 个 子 电 池 能 吸 收 太 阳 光 光 谱 中 不 同 波 长 的 光 除 了 改 进 材 料 和 优 化 结 构 之 外, 被 称 为 晶 圆 接 合 的 新 程 序 在 研 发 过 程 中 发 挥 了 关 键 作 用 凭 借 这 一 技 术, 他 们 能 将 两 个 半 导 体 晶 体 有 序 地 结 合 起 来, 而 不 是 让 其 胡 乱 地 堆 积 在 一 起 利 用 这 种 方 式, 他 们 能 生 产 出 最 佳 的 半 导 体 结 合 体, 从 而 制 造 出 效 率 最 高 的 太 阳 能 电 池 44 万 余 份 科 研 成 果 由 中 科 院 国 家 科 学 图 书 馆 兰 州 分 馆 信 息 系 统 部 主 任 祝 忠 明 带 领 团 队 研 发 的 中 科 院 机 构 知 识 库 网 格, 已 累 计 采 集 和 保 存 各 类 科 研 成 果 44 万 余 份 其 中, 可 开 放 获 取 全 文 的 成 果 达 到 70% 以 上, 成 为 国 内 最 大 规 模 机 构 知 识 库 群 和 最 有 影 响 机 构 知 识 库 网 络 从 2008 年 起, 中 科 院 国 家 科 学 图 书 馆 部 署 启 动 了 中 科 院 机 构 知 识 库 网 格 建 设 计 划 经 过 5 年 多 的 发 展, 中 科 院 目 前 已 有 100 多 家 研 究 所 建 立 了 所 级 机 构 知 识 库 系 统, 并 在 此 基 础 上, 建 立 了 全 院 机 构 知 识 库 集 成 服 务 网 络 平 台, 覆 盖 全 部 开 放 服 务 的 研 究 所 机 构 知 识 库, 提 供 全 院 科 研 成 果 的 一 站 式 检 索 和 发 现 服 务 目 前, 中 科 院 大 部 分 研 究 所 已 用 机 构 知 识 库 替 代 和 升 级 了 传 统 的 科 研 成 果 管 理 系 统, 将 其 作 为 研 究 所 知 识 资 产 统 一 采 集 集 中 展 示 长 期 保 存 和 开 放 共 享 的 管 理 平 台, 并 利 用 机 构 知 识 库 为 研 究 所 机 构 网 站 学 术 资 源 规 划 (ARP) 系 统 科 研 用 户 群 组 专 业 信 息 环 境 以 及 其 他 相 关 应 用 提 供 学 术 成 果 的 同 步 一 致 化 的 自 动 关 联 和 嵌 接 服 务 中 国 光 学 期 刊 网 15

18 每 年 2 亿 推 进 2011 计 划 上 海 从 2011 年 10 月 起 实 施 上 海 高 校 知 识 服 务 能 力 提 升 工 程, 力 争 建 设 一 批 国 家 2011 协 同 创 新 中 心 市 教 委 在 当 年 先 期 投 入 8000 万 元 基 础 上, 计 划 于 年 期 间, 每 年 投 入 2 亿 元 支 持 建 设 目 前 已 分 批 启 动 36 个 知 识 服 务 平 台 建 设, 包 括 15 个 战 略 性 新 兴 产 业 产 学 研 合 作 开 发 中 心 6 个 现 代 服 务 业 知 识 服 务 中 心 5 个 高 级 战 略 研 究 中 心 和 10 个 智 库 在 上 海 市 高 等 学 校 创 新 能 力 提 升 计 划 ( 简 称 2011 计 划 ) 推 进 会 上, 市 教 委 与 市 科 委 市 经 信 委 张 江 管 委 会 等 三 部 门 交 换 合 作 框 架 协 议, 通 过 加 强 政 府 部 门 联 动, 搭 建 高 等 教 育 与 行 业 企 业 深 度 协 同 的 平 台, 增 强 高 校 提 升 协 同 创 新 能 力 的 自 主 权 8 台 9 月 6 日, 由 中 科 院 承 担 的 国 家 重 大 科 研 装 备 深 紫 外 固 态 激 光 源 前 沿 装 备 研 制 项 目 通 过 验 收 这 一 项 目 包 括 两 个 研 发 平 台, 以 及 基 于 这 两 个 平 台 研 制 成 功 的 8 台 新 型 科 研 装 备, 使 我 国 成 为 世 界 上 唯 一 能 够 制 造 实 用 化 精 密 化 深 紫 外 全 固 态 激 光 器 的 国 家 这 8 台 科 学 仪 器 是 : 深 紫 外 激 光 拉 曼 光 谱 仪 深 紫 外 激 光 光 化 学 反 应 仪 深 紫 外 激 光 光 发 射 电 子 显 微 镜 深 紫 外 激 光 光 致 发 光 光 谱 仪 深 紫 外 激 光 自 旋 分 辨 角 分 辨 光 电 子 能 谱 仪 光 子 能 量 可 调 深 紫 外 激 光 光 电 子 能 谱 仪 深 紫 外 激 光 原 位 时 空 分 辨 隧 道 电 子 谱 仪 以 及 基 于 飞 行 时 间 能 量 分 析 器 的 深 紫 外 激 光 角 分 辨 光 电 子 能 谱 仪 这 8 台 机 器, 不 仅 在 装 备 上 是 国 际 首 创, 性 能 指 标 也 国 际 领 先, 并 实 现 了 关 键 指 标 的 突 破 目 前, 这 8 台 科 学 仪 器 已 经 在 石 墨 烯 高 温 超 导 拓 扑 绝 缘 体 宽 禁 带 半 导 体 和 催 化 剂 等 研 究 中 获 得 了 重 要 结 果 比 如, 利 用 深 紫 外 激 光 光 发 射 电 子 显 微 镜 对 石 墨 烯 开 展 研 究, 为 石 墨 烯 等 光 电 子 材 料 发 展 和 应 用 提 供 有 力 的 研 究 手 段 ; 利 用 光 子 能 量 可 调 深 紫 外 激 光 光 电 子 能 谱 仪, 首 次 将 光 子 能 量 连 续 可 调 深 紫 外 激 光 应 用 到 光 电 子 能 谱 仪, 可 在 变 激 发 波 长 条 件 下, 同 时 实 现 高 能 量 分 辨 角 分 辨 和 体 效 应 观 测 功 能 据 介 绍, 在 科 技 部 支 持 下, 中 科 院 已 启 动 了 相 关 设 备 的 产 业 化 开 发, 逐 步 将 其 推 向 市 场 ; 在 财 政 部 支 持 下 启 动 了 二 期 工 作, 将 进 行 6 台 国 际 领 先 水 平 的 仪 器 设 备 研 制, 继 续 推 动 深 紫 外 技 术 的 深 度 开 发 16 光 电 产 品 与 资 讯

19 1.8 m 最 大 激 光 3D 打 印 机 3D 打 印 是 目 前 全 球 最 热 门 的 技 术, 它 彻 底 颠 覆 了 传 统 工 业 的 加 工 方 法, 被 誉 为 第 三 次 工 业 革 命 的 先 锋 代 表 据 悉, 目 前 小 型 桌 面 3D 打 印 机 在 欧 美 已 实 现 商 业 化, 但 在 工 业 级 大 型 零 部 件 制 造 方 面,3D 打 印 时 间 长 成 型 材 料 贵 大 尺 寸 零 件 物 理 变 形 等 问 题 一 直 难 以 解 决 大 连 理 工 大 学 教 授 姚 山 及 其 团 队 历 经 10 多 年 时 间, 解 决 了 数 不 清 的 大 小 难 题, 终 于 实 现 了 该 领 域 的 重 大 突 破 研 发 出 了 最 大 加 工 尺 寸 达 1.8 m 的 世 界 最 大 激 光 3D 打 印 机, 其 采 用 轮 廓 线 扫 描 的 独 特 技 术 路 线, 可 以 制 作 大 型 工 业 样 件 及 结 构 复 杂 的 铸 造 模 具 这 种 基 于 轮 廓 失 效 的 激 光 三 维 打 印 方 法 已 获 得 两 项 国 家 发 明 专 利 另 悉, 世 界 最 小 3D 打 印 机 的 打 印 尺 寸 仅 为 mm 3 20 万 人 抢 火 星 单 程 票 如 果 你 还 认 为 单 程 火 星 之 旅 的 宇 航 员 招 募 注 定 只 能 铩 羽 而 归, 那 现 在 可 要 大 跌 眼 镜 了 荷 兰 火 星 人 公 司 (Mars One) 火 星 宇 航 员 第 一 轮 选 拔 的 申 请 工 作 已 经 结 束, 到 申 请 截 止 日 期 那 天 为 止, 全 世 界 140 多 个 国 家 共 有 人 申 请 了 移 民 火 星 的 单 程 票 按 照 该 公 司 稍 早 前 发 布 的 火 星 任 务 具 体 计 划 是 :2016 年 实 质 性 启 动, 也 就 是 3 年 后, 将 向 火 星 发 射 一 颗 通 讯 卫 星 和 一 个 补 给 系 统 ; 到 2018 年 将 运 送 一 辆 火 星 车 登 陆 火 星 表 面, 探 索 拥 有 相 对 较 佳 居 住 条 件 的 理 想 位 置 ;2020 年, 装 载 了 居 住 太 空 舱 供 给 及 生 命 补 给 系 统 组 建 基 地 所 需 部 件 的 火 星 车 将 被 运 送 到 火 星 上, 继 续 为 人 类 的 永 久 移 民 做 准 备 ; 一 切 顺 利 情 况 下, 首 批 2 男 2 女 共 4 名 宇 航 员 将 在 2022 年 踏 上 旅 程, 并 于 2023 年 4 月 抵 达 火 星, 成 为 红 色 星 球 的 首 批 居 民 并 不 再 返 回 地 球 但 目 前, 各 界 仍 在 为 这 究 竟 是 严 肃 的 科 学 梦 还 是 一 场 商 业 秀 争 论 不 休, 也 有 专 家 认 为 移 民 火 星 条 件 尚 不 成 熟, 但 项 目 方 极 力 否 认 其 为 商 业 炒 作 该 公 司 表 示, 他 们 仅 仅 是 以 在 十 年 内 有 人 类 定 居 火 星 为 目 的 中 国 光 学 期 刊 网 17

20 谷 歌 眼 镜 谷 歌 眼 镜 是 谷 歌 最 神 秘 部 门 X 实 验 室 在 2011 年 推 出 的 科 幻 级 产 品, 部 分 取 代 了 智 能 手 机 的 显 示 功 能, 实 现 与 眼 镜 对 话 消 费 者 版 本 的 谷 歌 眼 镜 要 等 到 2014 年 才 能 正 式 上 市 可 预 测 死 亡 时 间 的 激 光 检 测 腕 表 发 电 鞋 行 走 时 为 手 机 充 电 如 果 知 道 自 己 什 么 时 候 死, 我 们 会 不 会 更 加 珍 惜 现 在 所 拥 有 的 呢? 英 国 科 学 家 就 是 基 于 这 种 理 念 发 明 了 激 光 腕 表 利 用 激 光 束 分 析 毛 细 血 管 衬 里 细 胞, 以 确 定 衰 老 速 度 这 款 新 型 PediPower 鞋 将 人 们 每 走 一 步 产 生 的 能 量 采 集 存 储 为 电 能, 用 于 手 机 充 电 未 来 有 望 基 于 该 原 理 对 救 生 医 学 装 置 进 行 充 电 18 光 电 产 品 与 资 讯

21 可 发 光 感 应 戒 指 意 念 控 制 直 升 机 想 让 女 友 拥 有 世 界 上 独 一 无 二 的 婚 戒 吗? 学 学 这 位 美 国 的 工 程 师 Kokes 吧, 利 用 交 变 磁 场 产 生 电 流, 点 亮 LED 灯, 使 钻 戒 发 光 您 也 来 试 试 用 意 念 控 制 直 升 机, 这 种 在 科 幻 片 中 才 能 看 到 的 场 面 由 美 国 的 科 学 家 们 实 现 了 用 科 学 方 法 解 释 就 是, 他 们 的 大 脑 信 号 利 用 脑 电 描 记 法 记 录, 通 过 WiFi 传 输 给 直 升 机 是 不 是 很 简 单 呢? 微 波 指 尖 采 血 4 分 钟 诊 断 贫 血 病 薄 如 纸 的 新 型 屏 幕, 可 随 意 弯 曲 利 用 微 波 技 术, 通 过 指 尖 采 血 对 贫 血 病 进 行 快 速 无 损 诊 断,4 分 钟 内 可 完 成 所 有 检 测 远 程 教 学 采 用 眼 球 追 踪 术 在 平 板 电 脑 正 大 行 其 道 的 时 候, 一 种 薄 如 纸 张, 可 以 随 意 弯 曲 而 且 不 会 摔 烂 的 新 型 屏 幕 即 将 出 现 在 大 众 面 前 这 种 纸 电 脑 能 存 储 和 展 示 成 千 上 万 的 文 档, 未 来 的 办 公 室 中 将 不 再 需 要 显 示 器 打 印 机 和 成 堆 的 打 印 纸 了 在 线 培 训 公 司 Mindflash 在 ipad 上 提 供 了 一 种 名 为 专 注 助 手 的 新 功 能 专 注 助 手 通 过 ipad 摄 像 头 追 踪 眼 睛 的 运 动, 如 果 学 习 者 的 眼 睛 看 向 他 处 或 者 闭 上 眼 睛, 哪 怕 是 几 秒 钟 的 时 间, 正 在 播 放 的 教 学 视 频 就 会 暂 停, 直 到 学 习 者 将 视 线 移 回 视 频 上 中 国 光 学 期 刊 网 19

22 NO.1 激 光 的 应 用 现 状 与 发 展 趋 势 下 载 次 数 :811 次 作 者 : 王 忠 生, 王 兴 媛, 孙 继 凤 激 光 是 新 一 代 光 源, 目 前 在 许 多 领 域 得 到 了 广 泛 应 用 本 文 从 激 光 的 起 源 出 发, 介 绍 了 激 光 的 应 用 现 状 激 光 技 术 及 其 应 用 的 发 展 趋 势, 同 时 还 介 绍 了 目 前 国 内 现 存 的 问 题, 并 对 进 一 步 发 展 提 供 了 相 应 的 参 考 详 见 : 光 机 电 信 息,2007,24(8):27-33 NO.2 二 维 八 重 准 晶 有 机 光 子 晶 体 平 板 的 光 学 传 播 特 性 下 载 次 数 :547 次 作 者 : 梁 馨 元, 陈 笑, 王 义 全, 冯 帅, 杨 国 建, 陈 胥 冲 采 用 时 域 有 限 差 分 法 研 究 了 二 维 八 重 准 晶 有 机 光 子 晶 体 的 光 传 输 特 性, 重 点 分 析 了 光 束 在 聚 苯 乙 烯 空 气 柱 平 板 结 构 和 聚 苯 乙 烯 介 质 柱 结 构 中 的 透 射 特 性 与 光 局 域 特 性 这 一 研 究 结 果 将 为 实 验 制 备 有 机 准 晶 发 光 器 件 提 供 一 定 的 理 论 基 础 详 见 : 光 学 学 报,2013,33(1): NO.3 太 赫 兹 通 信 技 术 的 研 究 与 展 望 下 载 次 数 :542 次 作 者 : 姚 建 铨, 迟 楠, 杨 鹏 飞, 崔 海 霞, 汪 静 丽, 李 九 生, 徐 德 刚, 丁 欣 该 文 分 析 了 国 内 外 太 赫 兹 通 信 的 研 究 情 况 ; 以 太 赫 兹 通 信 系 统 的 整 体 框 架, 全 面 地 介 绍 和 分 析 了 太 赫 兹 通 信 的 一 些 关 键 技 术 和 最 新 研 究 成 果 ; 同 时, 对 太 赫 兹 的 技 术 发 展 趋 势 和 应 用 前 景 做 了 展 望, 提 出 了 太 赫 兹 技 术 的 发 展 战 略 详 见 : 中 国 激 光,2009,36(9): NO.4 高 偏 振 级 次 轴 对 称 偏 振 光 束 的 聚 焦 特 性 下 载 次 数 :530 次 作 者 : 周 哲 海, 谭 峭 峰, 金 国 藩 研 究 了 高 偏 振 级 次 轴 对 称 偏 振 光 束 的 高 数 值 孔 径 聚 焦 特 性 及 其 典 型 应 用 计 算 了 不 同 偏 振 级 次 和 偏 振 初 始 角 的 轴 对 称 偏 振 光 束 当 入 射 到 无 球 差 系 统 时 在 焦 点 附 近 的 场 分 布, 通 过 这 些 模 拟 结 果, 发 现 了 该 光 束 一 些 独 特 的 聚 焦 特 性, 例 如 光 轴 强 度 始 终 为 零 具 有 较 强 的 轴 向 光 场 以 及 在 焦 点 附 近 场 呈 现 花 瓣 状 分 布 等 另 外, 利 用 衍 射 光 学 元 件 可 以 很 灵 活 的 控 制 三 维 聚 焦 场 的 分 布, 将 带 来 很 多 很 有 趣 的 应 用 最 后, 讨 论 了 这 些 可 能 的 应 用, 并 实 现 了 一 个 三 维 光 链 的 设 计 详 见 : Chinese Optics Letters,2009,7(10):938 NO.5 中 波 HgCdTe 光 导 探 测 器 组 件 的 故 障 树 和 失 效 研 究 下 载 次 数 :512 次 作 者 : 王 韡, 许 金 通, 周 青, 张 立 瑶, 李 向 阳 讨 论 了 近 室 温 工 作 的 HgCdTe 中 波 光 导 探 测 器 组 件 的 可 靠 性 问 题, 包 括 组 件 封 装 失 效 引 线 键 合 失 效 和 探 测 器 的 性 能 衰 减 等 通 过 收 集 探 测 器 组 件 的 失 效 信 息, 对 其 失 效 物 理 化 学 机 制 制 造 工 艺 和 探 测 器 参 数 进 行 了 分 析, 建 立 了 组 件 的 故 障 树 (FTA), 为 探 测 器 组 件 的 失 效 分 析 提 供 了 理 论 依 据 由 FTA 定 性 分 析 得 出 探 测 器 组 件 FTA 的 最 小 割 集 ; 计 算 了 顶 事 件 的 失 效 几 率 通 过 计 算 底 事 件 概 率 重 要 度, 得 出 组 件 封 装 失 效 是 探 测 器 组 件 失 效 的 主 要 故 障 途 径 ; 同 时 实 验 发 现, 失 效 组 件 探 测 器 的 少 子 寿 命 值 有 较 大 的 衰 减, 这 可 能 起 源 于 失 效 探 测 器 的 表 面 钝 化 层 退 化 详 见 : 半 导 体 光 电,2012, 33(5): 光 电 产 品 与 资 讯

23 NO.6 光 电 器 件 薄 膜 附 着 力 评 价 方 法 的 研 究 进 展 作 者 : 钱 大 憨, 贾 嘉, 陈 柳 炼, 刘 福 浩, 刘 飞, 张 立 瑶, 叶 柏 松, 李 向 阳 该 文 从 基 准 附 着 力 热 力 学 附 着 能 和 实 际 附 着 力 三 个 不 同 角 度 提 供 了 附 着 力 评 价 途 径 作 为 广 泛 使 用 的 附 着 力 粘 接 测 试 技 术, 拉 脱 法 和 压 带 剥 落 法 等 方 法 在 大 量 样 品 测 试 方 面 具 有 独 特 优 势, 可 定 性 半 定 量 地 评 价 薄 膜 附 着 性 能 详 见 : 红 外,2010, 32(1):10-15 下 载 次 数 :500 次 NO.7 变 焦 系 统 凸 轮 曲 线 的 优 化 设 计 作 者 : 陈 鑫, 付 跃 刚 由 于 变 焦 系 统 凸 轮 曲 线 的 的 质 量 直 接 影 响 像 质, 因 此 从 实 际 应 用 出 发, 以 变 焦 方 程 和 动 态 光 学 原 理 为 依 据, 结 合 实 际 工 作 中 需 要 设 计 的 变 焦 镜 头, 通 过 对 变 焦 系 统 高 斯 计 算 的 过 程 进 行 分 析, 指 出 影 响 凸 轮 曲 线 的 主 要 因 素 为 变 倍 组 和 补 偿 组 的 焦 距 以 及 二 者 的 间 隔 详 见 : 应 用 光 学,2007,29(1): 下 载 次 数 :423 次 NO μj 电 光 腔 倒 空 锁 模 皮 秒 激 光 器 的 实 验 研 究 作 者 : 李 丽, 樊 仲 维, 余 锦, 牛 岗, 白 振 岙, 滕 崧 寒 报 道 了 单 脉 冲 能 量 大 于 10 μj 的 腔 倒 空 锁 模 皮 秒 激 光 器 通 过 实 验 完 成 了 光 纤 耦 合 激 光 二 极 管 端 面 抽 运 Nd:YVO 4 晶 体 半 导 体 可 饱 和 吸 收 镜 (SESAM) 锁 模 的 大 功 率 皮 秒 激 光 振 荡 器 后, 在 锁 模 腔 内 插 入 BBO 电 光 晶 体, 实 现 重 复 频 率 1 Hz~10 khz 连 续 可 调 的 电 光 腔 倒 空 锁 模 运 转 在 抽 运 功 率 17.9 W 时, 获 得 了 单 脉 冲 能 量 12.5 μj 重 复 频 率 10 khz 脉 冲 宽 度 24.7 ps 的 激 光 输 出 详 见 : 激 光 与 光 电 子 学 进 展,2013, 50(7): 下 载 次 数 :409 次 NO.9 光 隔 离 器 法 抑 制 Michelson 干 涉 型 光 纤 水 听 器 中 的 SBS 作 者 : 李 振, 饶 炯 辉, 李 海 飞 光 纤 水 听 器 是 利 用 光 的 干 涉 信 号 进 行 探 测 的, 但 随 着 入 射 光 功 率 的 增 加, 易 发 生 受 激 布 里 渊 散 射 (stimulated Brillouin scattering,sbs) 效 应, 并 因 而 产 生 噪 声, 限 制 入 射 光 功 率 的 增 加, 极 大 地 影 响 探 测 信 号 为 了 抑 制 SBS 效 应, 提 高 光 纤 水 听 器 性 能, 该 文 以 Michelson 型 光 纤 水 听 器 为 例, 从 实 验 和 理 论 上 研 究 了 SBS 及 其 阈 值 特 性 详 见 : 应 用 光 学,2007,29(2): 下 载 次 数 :404 次 NO.10 激 光 加 工 机 器 人 技 术 及 工 业 应 用 作 者 : 杨 洗 陈 该 文 综 述 了 激 光 机 器 人 的 原 理 构 成 种 类 和 若 干 重 大 工 业 应 用 提 出 了 激 光 加 工 机 器 人 未 来 发 展 的 一 些 重 要 方 向 : 高 功 率 激 光 远 程 加 工 和 柔 性 制 造 技 术 具 有 机 器 视 觉 和 听 觉 功 能 的 智 能 控 制 技 术 和 远 程 监 控 功 能 的 网 络 化 管 理 技 术 详 见 : 中 国 激 光,2009,36(11): 下 载 次 数 :403 次 中 国 光 学 期 刊 网 21

24 为了使杂志社的编辑们与读者能有直接的面对面的互动交流 架设光学研究学术出版的桥 梁 自2006年起 中国激光杂志社启动了 聚焦中国光电 走进实验室 活动 已先后在江苏 大学 西安交通大学 浙江大学 中国工程物理研究院等知名大学和科研院所成功举办13次 得到了读者的热烈反应 2013年 中国激光杂志社 走进实验室 活动的脚步仍未停止 继续 深入更多的科研院所 且 行 在 4月16日 中国激光杂志社一行来 到电子科技大学的Photonic Sensors编 辑部 受到了电子科技大学学报编辑部 记中国激光杂志社 的热烈欢迎 Photonic Sensors于2013 年刚刚加入中国光学期刊网 成为第47 家加盟期刊 4月17日 杂志社一行来 到了中国工程物理研究院应用 电子学研究所和激光聚变研究 中心 参观了半导体激光器封 装实验室和神光III主机装置 4月18日 杂志社一行参观了中科 随后杂志社一行还走访了 强 院成都光电所的微细加工光学技术国 激光与粒子束 编辑部 家重点实验室和自适应光学重点实验 室 了解了自适应光学技术在眼科疾 病诊疗方面的产业化成果 此外 编 辑们还专程看望了我国自适应光学技 术研究的奠基人 光电所姜文汉院 士 在交流期间 杂志社一行还拜访 了 光电工程 编辑部 22 光电产品与资讯

25 6月27-28日 聚焦中国光电 走进实验室 系列活动来到长 春 访问了长春光机所应用光学国家重点实验室 长春理工大学 还参 观了长春光机所信息中心 与期刊编辑同行进行了深入交流 在吉林大 学电子科学与工程学院 编辑们参观了集成光电子国家重点联合实验室 吉林大学实验区 深入了解了王海宇教授 秦伟平教授等研究进展 6月26日 中国激光杂志社一行 6人走访了中科院金属研究所的学报 信息部 双方就期刊的数字化出版 中文期刊在学术交流中的定位 英文 期刊的国际化等问题进行了深入的交 流 中国激光杂志社的体制改革工作 得到了大家的积极评价 2013年重要活动及成果 6月7日 应华东理工大学物理系 主任 特聘教授龚尚庆老师的邀请 中国激光杂志社的编辑们走访了华东 理工大学物理系 并参观了激光物理 与量子调控研究室 2013成果展 11月6日 中国激光 光学学报 和 中国激光 连续第五年双双入选 中国百种杰出学术期 杂志社的编辑们拜访了上 刊 海交大激光等离子体教育 中国激光 入选 中国百强科技期刊 部重点实验室 陈险峰 中国激光 杂志社有限公司荣获上海市嘉定区嘉定镇街道优秀企业银奖 钱列加 徐剑秋等老师参 High Power Laser Science and Engineering 第一期正式出版 加了座谈 他们表示会积 Photonics Research 第一期正式出版 极参加杂志社期刊的宣传 中国激光杂志社 光学前沿 商标获批注册 中国激光杂志社多名编辑获华东区及上海市个人荣誉 中国激光杂志社荣获 上海市新闻出版行业文明单位 称号 中国激光杂志社入选首批数字出版转型示范单位 工作 并建议双方可以在 协同创新的平台下展开战 略合作 中国激光杂志社首个软件著作权 科技期刊论文优先上网软件 完成登记 中国激光杂志社杨蕾编审入选全国新闻出版行业第三批领军人才 中国光学期刊网 23

26 研 究 前 沿 RESEARCH FRONTIER 基 于 多 目 标 优 化 的 微 波 与 激 光 混 合 链 路 中 继 卫 星 资 源 调 度 算 法 中 国 激 光 编 辑 部 随 着 宽 带 宽 大 容 量 低 功 耗 卫 星 激 光 通 信 的 快 速 发 展, 星 间 激 光 中 继 技 术 将 与 成 熟 的 微 波 卫 星 通 信 系 统 相 结 合, 为 构 建 安 全 高 效 的 天 基 信 息 网 络 实 现 全 球 范 围 无 缝 覆 盖 和 高 速 中 继 接 入 提 供 新 的 手 段 这 种 微 波 与 激 光 混 合 链 路 中 继 卫 星 系 统 的 资 源 调 度 问 题 则 是 解 决 天 基 信 息 系 统 可 靠 传 输 和 高 效 利 用 的 关 键 与 难 点 所 在 空 军 工 程 大 学 赵 尚 弘 教 授 课 题 组 近 年 来 持 续 开 展 关 于 卫 星 微 波 与 激 光 混 合 网 络 技 术 方 面 的 工 作, 尤 其 对 这 种 混 合 网 络 资 源 调 度 问 题 进 行 了 卓 有 成 效 的 研 究 课 题 组 基 于 改 进 NSGA-II 算 法 提 出 了 微 波 与 激 光 混 合 链 路 中 继 卫 星 多 目 标 综 合 资 源 调 度 算 法 算 法 通 过 搜 索 获 得 整 个 Pareto 最 优 解 集, 能 够 同 时 对 三 个 目 标 函 数 进 行 优 化, 为 决 策 者 提 供 不 同 调 度 条 件 下 的 最 佳 调 度 方 案, 具 有 实 际 的 工 程 指 导 意 义 该 研 究 成 果 发 表 在 中 国 激 光 2013 年 第 12 期 上 (doi: /CJL ) 课 题 组 以 可 见 时 间 窗 口 任 务 优 先 级 终 端 功 耗 为 目 标 参 数, 建 立 了 微 波 与 激 光 混 合 链 路 中 继 卫 星 系 统 资 源 调 度 的 多 目 标 约 束 规 划 模 型 ; 借 鉴 传 统 NSGA 中 非 支 配 排 序 和 拥 挤 度 排 序 思 想, 同 时 引 入 了 基 于 精 英 保 留 策 略 的 选 择 算 子 和 混 合 交 叉 算 子, 提 出 了 一 种 改 进 型 非 支 配 排 序 遗 传 算 法 (Modified NSGA-II,MNSGA-II) 以 解 决 混 合 系 统 资 源 调 度 问 题 并 进 行 了 仿 真 验 证 仿 真 结 果 表 明, 针 对 混 合 系 统 资 源 调 度 这 种 多 极 值 多 目 标 优 化 问 题, 算 法 能 够 保 持 种 群 多 样 性, 避 免 陷 入 局 部 最 优, 具 有 较 快 的 收 敛 速 度 分 别 取 不 同 任 务 规 模 的 场 景, 比 较 了 MNSGA-II 算 法 与 多 目 标 遗 传 算 法 的 优 化 性 能 结 果 表 明,MNSGA-II 算 法 对 三 个 目 标 的 优 化 效 果 均 优 于 多 目 标 遗 传 算 法, 其 中 未 调 度 任 务 优 先 级 权 值 之 和 平 均 降 低 了 66.77%, 总 能 耗 平 均 降 低 了 69.73%, 任 务 调 度 完 成 用 时 平 均 降 低 了 35.27% 在 后 续 的 工 作 中, 他 们 将 针 对 微 波 与 激 光 混 合 链 路 中 继 卫 星 系 统 实 际 应 用 中 的 多 类 扰 动 情 况, 分 析 混 合 系 统 动 态 扰 动 条 件, 并 依 据 中 继 卫 星 资 源 调 度 动 态 调 整 原 则, 进 一 步 研 究 混 合 系 统 动 态 资 源 调 度 算 法 任 务 调 度 甘 特 图 说 明 : 图 中 显 示 了 三 个 类 型 天 线 资 源 上 任 务 调 度 的 具 体 时 间 及 调 度 顺 序, 不 同 的 色 块 代 表 不 同 任 务, 色 块 长 度 代 表 任 务 传 输 时 间 长 短, 色 块 上 的 标 签 分 别 表 示 任 务 号 和 优 先 级 权 值 由 图 可 知, 由 于 激 光 链 路 传 输 速 率 高, 中 继 传 输 能 力 强, 根 据 模 型 调 度 方 案 优 先 采 用 光 学 天 线 对 大 容 量 任 务 进 行 安 排, 激 光 链 路 能 以 高 速 率 快 速 完 成 任 务 中 继 传 输, 并 且 整 体 天 线 功 耗 较 低, 因 此 光 学 天 线 上 传 输 任 务 量 较 多, 天 线 利 用 率 较 高 ;S 和 Ku 波 段 微 波 链 路 与 激 光 链 路 相 比 传 输 速 率 低 功 耗 大, 当 激 光 链 路 无 法 满 足 任 务 调 度 需 求 时, 采 用 微 波 天 线 进 行 调 度 安 排, 而 微 波 链 路 中 继 传 输 能 力 有 限, 因 此 所 安 排 调 度 任 务 量 较 少 24 光 电 产 品 与 资 讯

27 RESEARCH FRONTIER 研 究 前 沿 鬼 成 像 系 统 的 互 信 息 光 学 学 报 编 辑 部 鬼 成 像 是 近 年 兴 起 的 一 项 新 技 术, 它 可 以 中 的 互 信 息 概 念 作 为 评 价 鬼 成 像 系 统 是 否 为 利 用 纠 缠 光 或 被 调 制 的 经 典 光 场 照 射 目 标 并 通 过 接 最 优 的 依 据, 并 且 通 过 最 大 化 互 信 息, 实 现 系 统 散 收 目 标 的 总 反 射 或 透 射 信 号, 同 时 利 用 已 知 的 参 考 斑 场 的 优 化 通 过 理 论 计 算 和 数 值 模 拟 证 明, 鬼 ( 或 预 置 ) 光 场 信 息 而 实 现 对 物 体 间 接 成 衍 射 像 或 成 像 系 统 返 回 信 号 和 目 标 之 间 的 互 信 息 同 时 依 赖 实 空 间 像 虽 然 鬼 成 像 研 究 已 有 近 20 年 的 历 于 系 统 所 使 用 的 散 斑 场 和 目 标 的 类 型, 并 且 对 于 给 史 并 取 得 了 巨 大 的 理 论 和 实 验 进 展, 但 是 仍 然 没 有 定 类 型 的 目 标, 存 在 特 定 的 散 斑 场 使 得 上 述 互 信 息 一 个 定 量 化 标 准 来 评 价 一 个 鬼 成 像 系 统 是 否 已 取 得 极 大 值 且 在 同 样 的 采 样 数 条 件 下, 使 用 该 散 斑 经 为 最 优, 这 同 时 也 意 味 着 没 有 标 准 的 方 法 可 以 设 场 的 鬼 成 像 系 统 可 以 获 得 最 佳 的 图 像 重 建 质 计 和 优 化 鬼 成 像 系 统 对 于 鬼 成 像 系 统, 量 这 一 方 法 也 可 推 广 至 其 他 利 用 调 制 - 解 调 信 息 其 成 像 质 量 和 系 统 所 使 用 的 散 斑 场 目 标 特 性 噪 获 取 模 式 实 现 光 学 成 像 的 技 术, 如 波 前 编 码 成 像 声 以 及 重 建 算 法 都 有 关 系, 这 给 定 量 化 评 价 系 统 性 结 构 光 照 明 成 像 压 缩 感 知 成 像 等 同 时, 这 一 能 带 来 了 困 难 虽 然 可 以 使 用 重 建 图 像 的 信 噪 比 方 法 也 为 现 代 信 息 论 与 光 学 成 像 技 术 的 交 叉 融 合 对 比 度 等 指 标 评 价 成 像 质 量, 或 在 有 确 切 目 标 信 息 提 供 了 一 条 新 的 现 实 可 行 的 技 术 途 径 该 成 果 时 ( 例 如 在 进 行 数 值 模 拟 时 ), 可 以 使 用 重 建 结 果 发 表 在 光 学 学 报 33 卷 第 12 期 上 (doi: / 和 已 知 目 标 之 间 的 均 方 差 (MSE) 来 评 价 结 果 质 AOS ) 量, 但 是 与 描 述 传 统 光 学 成 像 系 统 成 像 能 力 的 光 学 传 递 函 数 (OTF) 及 相 干 传 递 函 数 (CTF) 不 同, 这 些 指 标 都 是 对 成 像 结 果 的 事 后 评 价, 无 法 脱 离 开 具 体 的 成 像 结 果 独 立 给 出 系 统 性 能 的 定 量 描 述, 因 此 也 并 不 适 合 作 为 设 计 和 优 化 系 统 的 依 据 中 国 科 学 院 上 海 光 学 精 密 机 械 说 明 :(a) 显 示 的 是 对 于 给 定 的 目 标 类 型, 不 同 散 斑 场 所 对 应 的 返 回 研 究 所 韩 申 生 研 究 员 课 题 组 基 于 简 信 号 和 目 标 之 间 的 互 信 息 ;(b) 显 示 的 是 相 同 采 样 数 目 下, 使 用 不 同 散 斑 单 的 模 型 假 设 探 讨 了 利 用 通 信 理 论 场 所 得 到 的 重 建 结 果 的 MSE 值 对 散 斑 场 的 依 赖 关 系 中 国 光 学 期 刊 网 25

28 研 究 前 沿 RESEARCH FRONTIER 高 亮 度 锥 形 布 拉 格 反 射 波 导 双 光 束 激 光 器 Chinese Optics Letters 编 辑 部 双 光 束 激 光 器 在 高 速 激 光 扫 描 及 高 精 度 激 光 检 测 等 领 域 具 有 非 常 大 的 应 用 潜 力 采 用 双 束 激 光 同 时 扫 描, 可 突 破 扫 描 转 镜 旋 转 速 率 的 限 制, 使 激 光 打 印 或 光 盘 读 写 速 度 倍 增 激 光 粒 度 仪 或 激 光 多 普 勒 仪 若 采 用 双 光 束 双 散 射 检 测, 测 量 精 度 和 速 度 也 会 得 到 大 幅 提 高 此 外, 将 两 束 相 关 性 很 好 的 激 光 分 别 作 为 参 考 光 和 信 号 光, 可 消 除 激 光 吸 收 光 谱 仪 的 强 度 噪 声, 还 可 利 用 两 束 激 光 干 涉 进 行 原 位 深 度 监 测 因 此, 获 得 稳 定 对 称 的 双 激 光 束 输 出 具 有 非 常 重 要 的 意 义 近 期, 中 科 院 长 春 光 机 与 物 理 研 究 所 佟 存 柱 研 究 员 所 在 的 课 题 组 通 过 采 用 低 折 射 率 光 缺 陷 层 获 得 了 近 正 弦 波 光 近 场 分 布 和 两 束 对 称 的 单 模 稳 定 激 光 输 出 该 研 究 成 果 将 发 表 在 Chinese Optics Letters 2013 年 第 12 期 上 (doi: / COL ) 在 该 研 究 工 作 中, 实 验 采 用 的 布 拉 格 反 射 波 导 激 光 器 外 延 结 构 主 要 由 上 下 布 拉 格 反 射 镜 (DBR) 及 中 心 光 缺 陷 层 组 成, 有 源 区 位 于 光 缺 陷 层 中 央, 它 在 垂 直 方 向 利 用 光 子 带 隙 效 应 取 代 传 统 的 全 反 射 波 导 原 理 进 行 光 场 限 制 这 种 布 拉 格 反 射 波 导 激 光 器 具 有 大 的 光 模 式 尺 寸, 有 利 于 减 小 垂 直 远 场 发 散 角 及 抑 制 腔 面 灾 变 光 损 伤 的 产 生 另 外, 激 光 器 在 侧 向 采 用 锥 形 结 构, 它 由 脊 型 波 导 和 锥 形 结 构 两 部 分 组 成, 脊 型 波 导 起 模 式 过 滤 作 用, 保 证 器 件 基 侧 模 工 作, 而 锥 形 部 分 具 有 功 率 放 大 作 用, 这 样 可 实 现 高 光 束 质 量 高 功 率 激 光 输 出 研 究 人 员 通 过 在 半 导 体 激 光 器 垂 直 方 向 采 用 布 拉 格 反 射 波 导 结 构 实 现 了 超 窄 发 散 对 称 的 双 光 束 激 光 输 出, 并 在 侧 向 采 用 锥 形 结 构 来 改 善 激 光 器 的 光 束 质 量 及 输 出 功 率 这 种 方 法 可 实 现 稳 定 的 对 称 的 近 圆 形 光 斑 具 有 大 分 离 角 (δθ/θ div >5,δθ 为 两 束 光 夹 角,θ div 为 光 束 发 散 角 ) 的 双 光 束 激 光 输 出, 这 有 利 于 分 别 控 制 两 束 激 光 因 此, 这 种 基 于 外 延 片 结 构 的 双 光 束 激 光 器 具 有 结 构 紧 凑 稳 定 性 高 制 造 成 本 低 的 优 点, 非 常 适 合 批 量 生 产 在 后 续 工 作 中, 该 组 研 究 人 员 正 在 努 力 优 化 激 光 器 的 结 构 及 制 备 工 艺, 以 进 一 步 提 高 激 光 器 的 输 出 功 率, 并 开 展 激 光 器 在 高 精 度 检 测 及 离 轴 外 腔 激 光 等 应 用 的 试 验 研 究 说 明 : 锥 形 布 拉 格 反 射 波 导 激 光 器 实 现 对 称 的 双 光 束 激 光 输 出 26 光 电 产 品 与 资 讯

29 INTERVIEW 访 谈 中 国 光 学 期 刊 网 27

30 技 术 交 流 TECHNOLOGY 光 学 检 测 技 术 在 重 大 科 学 工 程 中 的 应 用 ( 二 ) 高 志 山 南 京 理 工 大 学 电 子 工 程 与 光 电 技 术 学 院 2.2 LAMOST 工 程 简 介 LAMOST 望 远 镜 是 大 天 区 面 积 多 目 标 光 纤 光 谱 天 文 望 远 镜 (Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopy Telescope) 的 简 称, 是 1997 年 9 月 国 家 计 划 委 员 会 批 准 的 由 中 国 科 学 院 承 担 的 国 家 重 大 科 学 工 程 项 目, 国 家 投 资 2.35 亿 元 [20] LAMOST 项 目 于 2001 年 9 月 正 式 开 工, 于 2008 年 10 月 落 成 LAMOST 工 程 分 为 七 个 子 系 统 : 光 学 系 统 主 动 光 学 和 支 撑 系 统 机 架 和 跟 踪 装 置 望 远 镜 控 制 系 统 焦 面 仪 器 圆 顶 数 据 处 理 和 计 算 机 集 成 [21] 技 术 和 拼 接 镜 面 主 动 光 学 技 术, 如 图 9 所 示 [24], 在 对 天 观 测 时,24 块 六 角 形 子 镜 每 一 块 实 时 精 确 变 形, 拼 接 产 生 高 精 度 的 非 球 面, 实 时 校 正 主 镜 的 球 差, 同 时 校 正 重 力 变 形 每 块 子 镜 是 厚 度 为 75 mm 的 平 面, 加 工 完 成 后, 根 据 验 收 检 测 结 果 显 示, 所 有 30 块 子 镜 ( 连 同 备 份 ) 表 面 精 度 RMS 在 8.1 nm 和 18.9 nm 之 间, 平 均 nm, 可 以 达 到 衍 射 极 限 图 9 反 射 施 密 特 改 正 镜 M A : (a) 加 工 完 成 后 ;(b) 组 装 后 图 8 LAMOST 的 结 构 图 和 整 体 效 果 图 主 要 检 测 技 术 的 应 用 与 发 展 LAMOST 是 我 国 自 主 创 新 的 大 型 光 学 望 远 镜 在 大 口 径 光 学 元 件 的 加 工 和 检 测 上 有 着 特 殊 的 要 求 在 一 个 光 学 系 统 中 同 时 采 用 两 块 拼 接 镜 面, 在 观 测 时 实 时 在 一 块 大 镜 面 上 同 时 实 现 拼 接 和 可 变 形 镜 面 主 动 光 学 技 术 [22] 六 角 可 变 形 镜 面 的 主 动 控 制 和 波 前 检 测 技 术 极 大 地 促 进 了 我 国 在 光 学 面 形 检 测 技 术 和 自 适 应 光 学 技 术 的 发 展 和 应 用 1) 光 学 镜 面 面 形 检 测 要 求 LAMOST 望 远 镜 本 体 由 反 射 施 密 特 改 正 镜 M A 球 面 主 镜 M B 和 焦 面 三 大 部 分 组 成 [23] 其 中 反 射 施 密 特 改 正 镜 M A 用 于 将 星 光 反 射 向 固 定 的 球 面 主 镜 由 24 块 对 角 线 1.1 m 的 六 角 线 可 变 子 镜 拼 接 成 5.72 m 4.4 m, 首 次 同 时 采 用 薄 镜 面 主 动 光 学 球 面 主 镜 M B 是 将 施 密 特 改 正 镜 反 射 的 星 光 成 像 在 焦 面 上 球 面 主 镜 由 37 块 对 角 线 1.1 m 的 六 角 形 子 镜 拼 接 成 6.67 m 6.05 m, 采 用 拼 接 镜 主 动 光 学 技 术, 如 图 10 所 示 [24] 在 对 天 体 的 观 测 中 始 终 保 持 37 块 子 镜 准 确 共 焦 每 块 子 镜 是 厚 度 为 75 mm 曲 率 半 径 为 40 m 的 球 面, 验 收 检 测 结 果 显 示, 所 有 40 块 子 镜 ( 连 同 备 份 ) 的 表 面 精 度 RMS 为 11.2 nm, 曲 率 半 径 的 一 致 性 小 于 1.5 mm 图 10 球 面 主 镜 M B :(a) 抛 光 后 ;(b) 组 装 后 2) 自 适 应 光 学 技 术 大 气 湍 流 扰 动 影 响 来 自 被 测 天 体 的 光, 使 望 远 镜 在 地 面 上 无 法 得 到 理 想 的 像 自 适 应 光 学 系 统 是 28 光 电 产 品 与 资 讯

31 TECHNOLOGY 技 术 交 流 一 种 实 时 检 测 及 校 正 波 前 动 态 畸 变 的 光 学 技 术 如 图 11 所 示, 自 适 应 光 学 系 统 由 波 前 传 感 器 波 前 校 正 器 和 波 前 控 制 器 三 部 分 组 成 波 前 传 感 器 实 时 探 测 波 前 畸 变 误 差, 波 前 控 制 器 实 时 处 理 波 前 传 感 器 输 出 的 波 前 畸 变 信 号, 输 出 波 前 校 正 器 上 所 需 要 的 电 压 控 制 信 号, 波 前 校 正 器 是 自 适 应 光 学 系 统 的 执 行 元 件, 经 校 正 后 的 光 束 接 近 平 面 波 波 前 校 正 器 一 般 包 括 反 射 变 形 镜 和 快 速 倾 斜 镜, 使 光 学 系 统 主 动 的 适 应 外 界 环 境 变 化 自 动 克 服 动 态 干 扰 [25] 我 国 的 自 适 应 光 学 技 术 始 于 20 世 纪 80 年 代, 经 过 三 十 多 年 的 发 展, 我 国 已 经 研 制 出 一 批 自 适 应 光 学 系 统 应 用 到 天 文 观 测 激 光 核 聚 变 和 人 眼 视 网 膜 成 像 等 领 域 目 前, 国 内 中 科 院 光 电 技 术 研 究 所 北 京 理 工 大 学 华 中 科 技 大 学 等 单 位 都 具 有 独 立 研 究 自 适 应 光 学 系 统 的 能 力 工 作 环 境 要 求 较 高 激 光 球 面 干 涉 仪 法 适 用 于 口 径 小 于 100 mm 的 球 面, 可 同 时 检 测 球 面 面 形, 但 需 要 配 备 多 级 标 准 球 面 和 与 半 径 等 长 的 导 轨 牛 顿 环 法 属 于 接 触 式 测 量, 适 用 于 大 曲 率 半 径 的 凸 面 检 测 随 着 各 类 大 型 科 学 工 程 的 开 展, 这 些 传 统 方 法 得 到 了 新 的 发 展 和 应 用 各 种 数 字 化 刀 口 仪 数 字 激 光 球 面 干 涉 仪 接 触 式 轮 廓 仪 等 广 泛 用 于 曲 率 半 径 的 测 量, 极 大 的 促 进 了 各 类 重 大 科 学 工 程 的 开 展 2.3 极 大 规 模 集 成 电 路 制 造 技 术 及 成 套 工 艺 简 介 极 大 规 模 集 成 电 路 制 造 技 术 及 成 套 工 艺 项 目 是 国 家 重 大 专 项 所 列 16 个 重 大 专 项 的 第 二 位, 在 业 内 称 为 02 专 项 [26] 02 专 项 在 十 二 五 期 间 重 点 实 施 的 内 容 是 重 点 进 行 45~22 nm 关 键 装 备 攻 关, 开 发 nm 互 补 金 属 氧 化 物 半 导 体 (CMOS) 工 艺 nm 特 色 工 艺, 展 开 nm 前 瞻 性 研 究, 形 成 nm 装 备 材 料 工 艺 配 套 能 力 及 集 成 电 路 制 造 产 链, 进 一 步 缩 小 与 国 际 先 进 水 平 差 距 图 11 自 适 应 光 学 系 统 原 理 图 3) 曲 率 半 径 测 量 技 术 LAMOST 反 射 施 密 特 改 正 镜 M A 球 面 主 镜 M B 需 要 多 达 30 片 的 镜 片, 每 一 片 子 镜 的 曲 率 半 径 为 40 m, 为 了 达 到 设 计 要 求, 需 要 对 每 一 片 镜 片 的 曲 率 半 径 进 行 精 确 的 测 量 和 控 制 过 去, 对 于 小 曲 率 半 径 的 测 量 方 法 相 对 成 熟, 有 球 面 样 板 法 球 径 仪 法 和 自 准 直 显 微 镜 法 近 些 年, 大 口 径 光 学 望 远 镜 和 激 光 器 谐 振 腔 等 需 要 使 用 曲 率 半 径 达 几 十 米 近 似 平 面 的 球 面 对 于 大 曲 率 半 径 测 量 的 常 用 方 法 有 自 准 直 望 远 镜 法 刀 口 仪 法 牛 顿 环 法 激 光 球 面 干 涉 仪 法 等, 但 这 些 方 法 的 测 量 范 围 有 限, 有 很 多 局 限 性 自 准 直 望 远 镜 法 适 用 于 曲 率 半 径 大 于 10 m 的 球 面, 非 接 触 式 测 量, 但 球 面 需 要 抛 光, 测 量 精 度 较 低 刀 口 仪 法 相 对 精 度 较 高, 只 适 用 于 凹 面, 对 图 12 光 刻 投 影 物 镜 :(a) 透 射 式 ; (b) 反 射 式 02 专 项 中 所 涉 及 的 紫 外 及 深 紫 外 (DUV) 光 刻 镜 头, 指 的 是 193 nm 或 159 nm 所 用 的 光 刻 镜 头 这 类 镜 头 口 径 在 300 mm 以 上, 由 30 多 片 透 镜 组 成, 数 值 孔 径 NA=0.75 甚 至 NA=0.85 左 右 这 类 镜 头 由 熔 融 石 英 和 CaF 2 等 光 学 材 料 加 工 制 成, 其 材 料 均 匀 性 气 泡 条 纹 等 都 有 很 高 的 要 求 在 波 长 小 于 180 nm 时, 材 料 不 透 光, 所 以 进 一 步 降 低 工 中 国 光 学 期 刊 网 29

32 技 术 交 流 TECHNOLOGY 作 波 长 必 须 采 用 反 射 式 系 统 如 图 12 所 示 [27-29], 这 类 镜 头 光 学 设 计 的 残 差 在 5 nm(rms) 以 下, 最 终 实 现 0.13μm 的 分 辨 率 深 紫 外 193 nm 工 作 波 长 下 的 光 刻 物 镜 的 球 面 元 件 约 30 片, 要 求 面 形 精 度 达 到 λ/50 [32] 极 紫 外 13.5 nm 工 作 波 长 下 的 光 刻 投 影 物 镜 要 达 到 衍 射 极 限, 单 片 球 面 或 非 球 面 的 面 形 精 度 均 方 根 (RMS) 须 优 于 0.15 nm, 若 使 用 波 长 为 nm 的 激 光 作 为 光 源, 要 求 检 测 仪 器 的 测 量 准 确 度 至 少 达 到 λ/7000 [30] 主 要 检 测 技 术 的 应 用 与 发 展 为 了 实 现 光 刻 物 镜 系 统 中 主 要 球 面 元 件 的 面 形 检 测 目 标, 世 界 上 三 大 光 刻 机 生 产 商 (ASML, CANON,NIKON) 相 继 展 开 了 点 衍 射 干 涉 仪 的 研 究 此 外 为 了 解 决 紫 外 掩 模 缺 陷 对 光 刻 技 术 发 展 的 限 制, 多 家 科 研 单 位 展 开 了 极 紫 外 掩 模 检 测 的 研 究 极 大 规 模 集 成 电 路 制 造 技 术 的 开 展, 极 大 地 促 进 了 高 精 度 球 面 面 形 检 测 和 掩 模 缺 陷 检 测 等 光 学 检 测 技 术 的 发 展 1) 点 衍 射 干 涉 仪 不 同 于 传 统 的 干 涉 测 量 法, 点 衍 射 干 涉 仪 不 再 受 参 考 球 面 精 度 的 限 制, 使 用 小 孔 或 者 光 纤 衍 射 产 生 的 接 近 理 想 的 球 面 波 作 为 参 考 球 面 波, 从 而 可 以 实 现 面 形 的 高 精 度 测 量 日 本 NIKON 公 司 和 ASET 联 合 开 发 的 点 衍 射 干 涉 仪 [31], 装 置 中 采 用 小 孔 的 大 小 为 0.5μm 小 孔 衍 射 的 球 面 波 的 一 部 分 作 为 标 准 参 考 波 前, 另 一 部 分 作 为 测 试 波 前, 经 被 测 球 面 反 射, 与 标 准 球 面 波 发 生 干 涉, 经 成 像 系 统 成 像 在 CCD 上 移 相 方 式 为 PZT 推 动 被 测 球 面 为 了 防 止 气 流 扰 动, 干 涉 腔 内 充 氮 气, 整 台 装 置 安 装 在 隔 振 平 台 上 为 了 达 到 光 刻 物 镜 检 测 要 求, 对 NA=0.85 的 球 面 实 现 了 准 确 度 0.17 nm (RMS) 的 绝 对 测 量 [31] 随 着 02 专 项 的 开 展, 国 内 中 科 院 长 春 光 机 所 浙 江 大 学 北 京 理 工 大 学 南 京 理 工 大 学 等 多 家 单 位 开 展 点 衍 射 干 涉 仪 的 研 究 主 要 光 路 结 构 采 用 立 式 结 构, 目 前 可 以 达 到 nm(rms) 的 测 量 重 复 性 [32-34] (a) 针 孔 式 点 衍 射 干 涉 仪 实 验 装 置 ;(b) 工 程 样 机 图 14 点 衍 射 干 涉 仪 2) 极 紫 外 掩 模 缺 陷 光 学 检 测 技 术 现 有 的 光 学 材 料 在 极 紫 外 (EUV) 波 段 都 有 强 烈 的 吸 收,EUV 掩 模 板 需 要 采 用 反 射 曝 光 形 式, 在 零 膨 胀 的 基 底 材 料 上 镀 多 层 Mo/Si 反 射 膜 要 求 每 一 层 Mo 和 Si 层 都 必 须 足 够 平 滑, 误 差 容 限 只 有 原 子 大 小, 即 使 纳 米 级 的 灰 尘 污 染 杂 志 颗 粒 凹 坑 出 现 在 基 底 表 面 或 埋 藏 在 多 层 膜 内 部 或 者 表 面, 都 会 对 光 刻 样 品 造 成 严 重 的 缺 陷 [35] EUV 掩 模 的 缺 陷 控 制 已 经 是 下 一 代 光 刻 技 术 发 展 的 瓶 颈 之 一 (a) (b) (c) 图 15 国 外 EUV 掩 模 检 测 的 光 路 方 案 : (a) 日 本 MIRAI 暗 场 ;(b) 日 本 Hyogo 明 场 ;(c) 美 国 LBNL 明 / 暗 场 图 13 点 衍 射 干 涉 仪 原 理 图 对 于 EUV 掩 模 缺 陷 检 测 的 研 究 国 际 上 起 步 于 20 世 纪 80 年 代, 在 本 世 纪 初 得 到 快 速 的 发 展 2001 年 美 国 劳 伦 斯 国 家 实 验 室 (LBNL) 提 出 了 EUV 原 位 波 长 测 量 的 明 场 与 暗 场 检 测 方 法 [36], 可 探 测 到 60 nm 宽 3 nm 高 的 缺 陷 采 用 原 位 波 长 检 测 缺 30 光 电 产 品 与 资 讯

33 TECHNOLOGY 技 术 交 流 陷 成 为 共 识, 国 外 陆 续 提 出 和 改 进 了 EUV 掩 模 缺 陷 检 测 的 新 原 理 和 新 光 路 2004 年 日 本 MIRAI 建 立 了 原 位 波 长 的 Schwarzschild 显 微 镜 明 暗 成 像 检 测 程 序 化 缺 陷 的 实 验 装 置 [37] 2005 年 美 国 LBNL 采 用 Schwarzschild 物 镜 作 为 聚 光 镜, 替 代 K-B 聚 焦 系 统, 用 于 提 高 注 入 到 EUV 掩 模 上 的 能 流 密 度, 开 始 探 索 应 用 短 焦 波 带 片 作 为 显 微 放 大 镜, 对 掩 模 缺 陷 进 行 探 测 [38] 国 内 还 没 有 关 于 EUV 掩 模 缺 陷 检 测 的 研 究 报 告, 在 02 专 项 的 技 术 推 动 下, 已 经 十 分 关 注 EUV 光 刻 相 关 技 术 的 发 展, 并 研 究 了 EUV 掩 模 板 在 曝 光 过 程 中 的 热 变 形 和 投 影 光 刻 掩 模 阴 影 效 应 [39-40] 南 京 理 工 大 学 立 足 于 已 经 申 请 的 双 焦 波 带 片 干 涉 显 微 成 像 方 面 的 国 家 发 明 专 利, 在 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 下 ( ), 提 出 一 种 双 焦 波 带 片 EUV 干 涉 显 微 成 像 方 法, 用 于 灵 敏 探 测 EUV 掩 模 位 相 型 缺 陷 图 16 用 于 EUV 掩 模 位 相 缺 陷 探 测 的 双 焦 波 带 片 Dyson 型 干 涉 显 微 成 像 方 法 原 理 图 3 现 代 光 学 检 测 技 术 的 发 展 方 向 重 大 科 学 工 程 和 仪 器 牵 引 着 现 代 光 学 制 造 业 和 检 测 技 术 的 发 展 目 前 天 文 镜 面 的 面 形 精 度 已 经 要 求 提 高 到 λ/10 甚 至 λ/20, 能 量 集 中 度 已 经 要 求 到 0.2 甚 至 0.1 [41] 基 于 光 束 能 量 集 中 度 的 要 求,NIF 工 程 和 神 光 III 工 程 单 片 光 学 元 件 的 透 过 波 前 的 PV 值 要 求 达 到 λ/6, 波 前 梯 度 RMS 值 为 1/250 (λ/cm), 光 学 表 面 粗 糙 度 小 于 1.2 nm [42] 光 刻 物 镜 由 于 工 作 波 长 的 特 殊 要 求, 面 形 精 度 要 求 更 为 苛 刻 NA=0.08 的 球 面 要 求 准 确 度 0.11 nm (RMS) 的 绝 对 测 量 多 样 化 高 精 度 的 各 类 光 学 元 件 对 光 学 检 测 提 出 的 全 新 要 求, 集 中 体 现 为 大 口 径 大 尺 寸 光 学 元 件 的 检 测 ; 形 状 各 异 的 光 学 元 件 的 检 测 和 高 精 度 批 量 化 的 检 测 要 求 大 口 径 和 大 尺 寸 光 学 元 件 的 检 测 体 现 在 大 平 面 和 大 球 面 光 学 元 件 的 检 测 [1] 近 十 年 来, 大 口 径 移 相 式 或 波 长 调 谐 式 数 字 波 面 干 涉 仪 不 断 的 被 推 广 使 用, 口 径 达 到 600 mm 甚 至 800 mm, 使 得 1 m 以 下 的 光 学 平 面 和 平 面 平 行 平 板 的 高 精 度 检 测 得 以 实 现 大 口 径 凸 球 面 的 检 测 是 公 认 的 技 术 难 题, 除 了 对 材 料 的 技 术 性 能 有 严 格 的 要 求 外, 对 中 心 厚 度 公 差 的 严 格 控 制 面 形 和 曲 率 半 径 的 高 精 度 检 测 中 心 偏 差 的 检 测 等 均 有 较 高 的 要 求 人 们 习 惯 于 圆 形 光 学 元 件 的 加 工 和 检 测, 但 越 来 越 多 的 方 形 光 学 平 板 椭 圆 形 平 面 镜 多 边 形 光 学 平 板 各 种 非 球 面 和 自 由 曲 面 出 现 在 各 种 工 程 应 用 中 这 些 都 需 要 光 学 加 工 和 检 测 者 开 创 新 的 思 路 来 满 足 各 类 科 学 工 程 的 需 求 为 了 适 应 高 精 度 批 量 化 的 制 造 要 求, 光 学 元 件 的 加 工 工 艺 在 不 断 的 提 高, 例 如, 单 点 金 刚 石 车 削 机 床, 计 算 机 控 制 精 密 抛 光 工 艺 的 投 入 使 用 对 光 学 检 测 技 术 手 段 和 精 度 提 出 了 更 高 的 要 求 4 结 论 近 十 年 来, 随 着 一 些 重 大 科 学 工 程 的 开 展, 带 来 了 相 关 科 学 领 域 的 快 速 进 步, 光 学 检 测 技 术 也 进 入 了 一 个 新 的 发 展 时 期 国 内 光 学 检 测 技 术 的 发 展 尚 存 在 很 多 问 题 例 如, 产 业 化 的 光 学 元 件 检 测 尚 未 形 成, 国 内 各 家 的 检 测 标 准 难 以 统 一, 以 及 对 国 外 标 准 的 对 应 转 换 难 以 把 握 等 为 了 满 足 重 大 科 学 工 程 的 顺 利 开 展, 缩 小 我 国 光 学 检 测 技 术 与 国 际 顶 尖 水 平 的 差 距, 致 力 于 光 学 检 测 技 术 的 广 大 科 技 工 作 者 还 需 付 出 更 多 的 努 力 5 致 谢 本 文 报 道 的 部 分 工 作 是 课 题 组 在 国 家 自 然 科 学 基 金 委 员 会 信 息 科 学 部 中 国 科 学 院 长 春 精 密 光 学 机 械 与 物 理 研 究 所 中 国 工 程 物 理 研 究 院 激 光 聚 变 技 术 研 究 中 心 中 国 科 学 院 天 文 光 学 技 术 研 究 所 等 单 位 的 项 目 资 助 下 完 成 的, 兹 表 示 诚 挚 的 感 谢! 并 向 文 献 引 用 的 全 体 作 者 表 示 感 谢! 中 国 光 学 期 刊 网 31

34 技 术 交 流 TECHNOLOGY 参 考 文 献 [1] 徐 德 衍, 王 青, 高 志 山 等. 现 行 光 学 元 件 检 测 与 国 际 标 准 [M]. 科 学 出 版 社, [2] 晓 晨. 国 家 点 火 装 置 概 况 [J]. 激 光 与 光 电 子 学 进 展, 2003, 40(9):2-3. [3] 罗 山. 国 家 点 火 装 置 激 光 系 统 特 别 工 作 组 最 终 报 告 [J]. 激 光 与 光 电 子 学 进 展, 2002, 39(9):1-4. [4] 杜 凯. 国 家 点 火 装 置 (NIF) 点 火 靶 制 备 技 术 研 究 进 展 [J]. 物 理, 2009, 38(12): [5]Atherton J. 国 家 点 火 装 置 光 学 元 件 的 制 造 [J]. 强 激 光 技 术 进 展, 1999, 3: [6] 彭 翰 生, 范 滇 元. 高 功 率 固 体 激 光 装 置 的 发 展 与 工 程 科 学 问 题 [J]. 中 国 工 程 科 学, 2001, 3(3):1-8. [7] [8] 陈 建 超. 超 精 密 加 工 表 面 粗 糙 度 测 量 方 法 对 比 及 功 率 谱 密 度 评 价 [D]. 哈 尔 滨 工 业 大 学, [9] 余 景 池, 郭 培 基, 孙 侠 菲 等. 波 差 与 表 面 斜 率 误 差 评 价 方 法 的 讨 论 [J]. 光 学 技 术, 2001, 27(6): [10] 宋 德 臣. 波 面 PSD 的 干 涉 测 试 与 计 算 软 件 研 究 [D]. 南 京 理 工 大 学 [11] 高 志 山. 光 学 表 面 轮 廓 功 率 谱 密 度 对 象 质 的 影 响 及 干 涉 测 试 研 究 [D]. 南 京 理 工 大 学 [12] 蔺 广 逢, 张 二 虎, 顾 桓 等. 基 于 功 率 谱 密 度 的 人 体 运 动 状 态 检 测 [J]. 计 算 机 应 用, 2008, 28(5): [13]Han S. Calculation of an iris size in 24-in. Fizeau interferometer[c].spie's International Symposium on Optical Science, Engineering, and Instrumentation. International Society for Optics and Photonics, 1999: [14]Ai C, Knowiden R, Lamb R. Design of 24" phase-shifting Fizeau interferometer[c].spie. 1997, 3134: [15]Han S. Laser alignment for 610-mm large-aperture Fizeau interferometer[c].spie's International Symposium on Optical Science, Engineering, and Instrumentation. International Society for Optics and Photonics, 1999: [16]Deck L L, Soobitsky J A. Phase-shifting via wavelength tuning in very large aperture interferometers[c].spie's International Symposium on Optical Science, Engineering, and Instrumentation. International Society for Optics and Photonics, 1999: [17] 刘 兆 栋. 600mm 近 红 外 相 移 斐 索 干 涉 仪 校 准 及 测 试 技 术 研 究 [D]. 南 京 理 工 大 学 [18] 李 大 海, 陈 怀 新, 陈 祯 培 等. 径 向 剪 切 干 涉 波 前 重 建 算 法 和 不 同 倍 数 下 重 建 精 度 的 研 究 [J]. 中 国 激 光, 2002,29(6): [19] 张 磊. 径 向 剪 切 干 涉 测 量 激 光 光 束 波 前 的 方 法 研 究 [D]. 哈 尔 滨 工 业 大 学,2005 [20] 赵 永 恒, 彭 子 龙. 中 国 天 文 科 学 大 型 装 置 的 研 制 与 应 用 ( 二 ) 大 天 区 面 积 多 目 标 光 纤 光 谱 天 文 望 远 镜 (LAMOST)[J]. 中 国 科 学 院 院 刊, 2009, 3:017. [21] 苏 洪 钧, 崔 向 群. 大 天 区 面 积 多 目 标 光 纤 光 谱 天 文 望 远 镜 [J]. 中 国 科 学 院 院 刊,1999,14(5): [22] 苏 定 强, 崔 向 群. 主 动 光 学 新 一 代 大 望 远 镜 的 关 键 技 术 [J]. 天 文 学 进 展, 1999, 17(1):1-14. [23] 余 洪 斌, 陈 海 清, 竺 子 民 等. 基 于 MEMS 技 术 的 一 种 新 型 可 变 形 反 射 镜 [J]. 半 导 体 学 报, 2004, 25(9): [24]Cui X Q, Zhao Y H, Chu Y Q et al. The large sky area multi-object fiber spectroscopic telescope (LAMOST)[J]. Research in Astronomy and Astrophysics, 2012, 12(9):1197. [25] 凌 宁, 官 春 林. 61 单 元 分 立 式 压 电 变 形 反 射 镜 的 研 制 [J]. 量 子 电 子 学 报, 1998, 15(2): [26] 极 大 规 模 集 成 电 路 制 造 装 备 与 成 套 工 艺 专 项. 国 家 科 技 重 大 专 项 [27]Piscani E C, Ashworth D, Byers J, et al. Continuing 193nm optical lithography for 32nm imaging and beyond[c].advanced Lithography. International Society for Optics and Photonics, 2008: 69242I-69242I-12. [28]Matsuyama T, Ohmura Y, Williamson D M. The lithographic lens: its history and evolution[c].spie, 2006, 6154: [29] 李 连 进. 光 刻 机 镜 头 的 结 构 设 计 与 装 配 [J]. 天 津 理 工 学 院 学 报, 2004, 1(20):24. [30]Takeuchi S, Kakuchi O, Yamazoe K et al. Visible light point-diffraction interferometer for testing of EUVL optics[c].spie. 2006, 6151:61510E. [31]Ota K, Yamamoto T, Fukuda Y et al. Advanced point diffraction interferometer for EUV aspherical mirrors[c].spie, 2001, 4343: [32] 张 宇, 金 春 水, 马 冬 梅 等. 可 见 光 移 相 点 衍 射 干 涉 仪 的 测 试 误 差 分 析 [J]. 红 外 与 激 光 工 程, 2012, 41(5): [33] 郑 猛, 李 艳 秋, 刘 克. 相 移 点 衍 射 干 涉 仪 用 衍 射 板 结 构 设 计 [J]. 激 光 与 光 电 子 学 进 展, 2013, 50(3): [34] 王 道 档, 杨 甬 英, 陈 琛 等. 点 衍 射 球 面 检 测 中 的 斜 反 射 波 前 像 差 校 正 [J]. 光 学 学 报, 2011, 31(6): [35]Yi M, Haga T, Walton C et al. High sensitivity actinic detection of native defects on extreme ultraviolet lithography mask blanks[j]. Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures, 2001, 19(6): [36]Tezuka Y, Ito M, Terasawa T et al. Actinic detection of multilayer defects on EUV mask blanks using LPP light source and dark-field imaging[c].microlithography International Society for Optics and Photonics, 2004: [37]Terasawa T, Tezuka Y, Ito M et al. High-speed actinic EUV mask blank inspection with dark-field imaging[c].photomask and Next Generation Lithography Mask Technology XI. International Society for Optics and Photonics, 2004: [38]Liu Y, Barty A, Gullikson E et al. A dual-mode actinic EUV mask inspection tool[c].microlithography International Society for Optics and Photonics, 2005: [39] 周 鹏 飞, 李 艳 秋, 尚 永 红. EUV 掩 模 版 在 曝 光 过 程 中 的 热 变 形 [J]. 微 细 加 工 技 术, 2006, 4:05. [40] 曹 宇 婷, 王 向 朝, 步 扬 等. 极 紫 外 投 影 光 刻 掩 模 阴 影 效 应 分 析 [J]. 光 学 学 报, 2012, 32(8): [41] 杨 世 杰. 国 际 上 新 一 代 望 远 镜 状 况 及 对 我 们 工 作 的 几 点 看 法 96 全 国 光 学 非 球 面 制 造 与 检 测 学 术 会 议 报 告,2005 [42] 张 宝 安, 陈 鹤 明, 朱 健 强. 大 口 径 激 光 玻 璃 光 学 加 工 的 质 量 控 制 [J]. 应 用 光 学, 2009, 30(1): 光 电 产 品 与 资 讯