中国科学院上海光学精密机械研究所鬼成像理论研究的若干进展(特邀)

相比利用光场的一阶关联实现物空间与像空间一一对应的传统成像,鬼成像基于光场的二阶关联实现物空间与像空间的一一对应,从而获取物体图像信息。通过引入光场涨落调制和计算重构,鬼成像不仅可以具有更高的信息获取效率,而且提升了图像信息获取方式的灵活性,能够具备传统成像所不具备的成像能力。随着鬼成像在系统优化及技术应用方面的进一步发展,对鬼成像理论也提出了新的要求和挑战。文中分别从鬼成像的物理本质、图像信息获取理论及理论分辨率研究三方面介绍了中国科学院上海光学精密机械研究所近期在鬼成像理论上的若干研究工作,并对今后鬼成像的理论研究工作进行了展望。

上海超强超短激光实验装置研制进展——专访中国科学院上海光学精密机械研究所李儒新院士

超强超短激光的发展与应用是国际激光科技的最新前沿与竞争重点领域。当前,超强超短激光正处于取得重大科技突破和开拓重大应用的关键阶段。而中国科学家可望在此领域取得重大突破并在世界上占有一席之地。这既是重大挑战,更是难得的机遇。上海超强超短激光实验装置(SULF)作为我国正在建设的大科学装置之一,是上海建设具有全球影响力的科创中心、打造世界级重大科技基础设施集群的首批重大项目之一。

中国科学院上海光学精密机械研究所超强激光驱动等离子体结构靶研究取得进展

日常生活中人们把光作为指示、照明、探测、通讯的手段,高功率激光也经常被应用在热烧蚀和热加工上。以上这些是利用光的电磁特性或热学性质,而很少有人考虑到光的力学效应。史蒂芬·霍金曾经设想用光来推动航空器做太空航行,这种看似科幻的想象有个形象的名字——"光帆"。如今,科学家用超强超快激光具有的极高动量推动电子层运动,从而拉动整个固体靶前进,这种粒子加速机制叫做光压加速。如果,当激光同时还具有极高的角动量呢?

“中国科学院上海光学精密机械研究所建所60周年”纪念专辑前言

2024年是中国科学院上海光学精密机械研究所建所60周年,值此之际,我们联合《中国激光》策划出版“中国科学院上海光学精密机械研究所建所60周年”纪念专辑,旨在全面介绍我所在光学及激光领域中的最新研究成果。中国科学院上海光学精密机械研究所始建于1964年。

新时期科研单位档案工作如何助力弘扬科学家精神——以中国科学院为例

2019年,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步弘扬科学家精神加强作风和学风建设的意见》,要求继承和发扬老一代科学家艰苦奋斗、科学报国的优秀品质,大力弘扬科学家精神。对于科研单位而言,档案工作一直发挥着“保存科研历史,支撑科技创新”的作用。在开展科研活动过程中涌现出大量为祖国发展献身的科学家,形成的科研档案、实物档案、名人档案,为弘扬科学家精神提供了丰富的素材。在新时期的科研单位,需要多项举措助力弘扬科学家精神。

中国科学院上海光机所举办文献检索知识讲座

为了帮助读者更好地利用图书馆网络数据库资源，提高文献检索、利用的水平和效率，从而促进科研和学习，中国科学院上海光机所图书馆于6月1日在上海光机所多功能厅成功举办了数据库检索知识讲座。本次知识讲座是“上海光机所第二届学术活动月”活动内容的一部分，参加讲座的包括院上海光机所、院上海应用物理所和上海大学的科研人员和学生。

中国科学院上海光学精密机械研究所

中国科学院上海光学精密机械研究所（简称中科院上海光机所）是我国为开拓激光科学技术而最早建立的、规模最大的专业研究所，成立于1964年；现已发展成为以现代光学为主导方向，以探索重大基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点，以高技术创新与应用基础研究为主的综合性科研基地型研究所。

上海光机所高放废液铁磷酸盐玻璃固化研究进展

玻璃固化是目前国际上公认的处理高放废液(HLLW)的最佳方案。铁磷酸盐玻璃熔制温度低,化学稳定性优异,且对非金属和稀土等元素的溶解度较高,是固化快堆、熔盐堆等第四代堆放射性废物以及压水堆干法后处理放射性废物的最佳选择。本文主要介绍了近几年来中国科学院上海光学精密机械研究所铁磷酸盐玻璃固化的研究进展,包括铁磷酸盐基础玻璃配方研究、高放废液关键核素包容、模拟高放废液铁磷酸盐玻璃固化配方等研究。开发的铁磷酸盐玻璃固化配方在上海光学精密机械研究所自行研制的Ф550 mm冷坩埚实验平台实现了127 h中试规模的连续熔炼试验验证,该研究对实现我国高放废液冷坩埚玻璃固化的工程化应用有重要的参考意义。

溶胶-凝胶SiO_(2)减反膜的制备与光学性能研究

碱催化溶胶-凝胶多孔SiO_(2)减反膜具有优异的光学性能及抗激光损伤性能,是高功率激光装置中的重要组成部分,但其与光学元件之间的结合强度低,使得膜层易发生接触破坏。本研究以“神光II”高功率激光装置溶胶-凝胶多孔SiO_(2)减反膜为基础,通过提拉法在其表层涂覆致密的SiO_(2)薄层后得到机械强度提升的双层SiO_(2)减反膜(SiO_(2)-MTES),并与常用的单层氨固化SiO_(2)减反膜(SiO_(2)-HMDS)进行相关应用性能的综合比较。结果表明,涂覆SiO_(2)-MTES的熔石英在约800 nm处的峰值透过率大于99.6%,运用1-on-1激光损伤阈值测试方法测得该双层SiO_(2)减反膜的零几率激光损伤阈值为51.9 J/cm^(2)(1064 nm,9.1 ns),与涂覆SiO_(2)-HMDS的性能相当。同时,SiO_(2)-MTES膜层与水的接触角达到117.3°,且在相对湿度大于90%的高湿环境中膜层的透过率较稳定。多次擦拭实验结果表明SiO_(2)-MTES的耐摩擦机械强度明显优于SiO_(2)-HMDS,有效提升了膜层与光学元件之间的结合强度。

广西越州故城遗址玻璃珠饰的科学研究

本研究利用能量色散型X射线荧光光谱分析、共聚焦激光拉曼光谱分析、光学相干层析成像、超景深光学显微观测等多种方法对广西越州故城遗址出土的印度-太平洋玻璃珠饰进行科技分析,获取了玻璃珠的化学成分、物相结构、内部物理结构、表面显微形貌等综合物理化学信息,确定了玻璃珠的玻璃体系、制作工艺(着色工艺、成形工艺)和产地来源,探讨了以丝绸之路为主线的国内发现魏晋南北朝时期印度-太平洋玻璃珠可能的输入路线。广西越州故城遗址发现的印度-太平洋玻璃珠为中外文明交流提供了新实物证据,对深入研究我国南北朝时期中外文明交流具有十分重要的学术价值和研究意义。

利用CAXA电子图板辅助设计光学精密机械零件

介绍了使用VC++6对CAXA电子图板进行二次开发,利用CAXA电子图板辅助设计光学精密机械零件的方法。

基于衍射光学元件的激光相干合成研究进展

从衍射光学元件的基本原理出发,围绕连续波和脉冲波两大应用领域,综述了国内外基于衍射光学元件实现共孔径相干合成的研究进展。在国内,上海光学精密机械研究所分别实现了连续光和脉冲光的合成,连续光实现了206 W的输出功率,光束质量1.38,合束效率29.6%;脉冲光实现了峰值功率1.02 kW,重复频率2.2 MHz的ns级脉冲相干合成光束,合束效率61%。在国外,连续光方面实现了5 kW量级的合成光输出,合束效率82%;脉冲光方面实现了平均功率150 mW,重复频率100 MHz的fs级脉冲相干合成光束,合束效率83.4%。最后对基于衍射光学元件的激光相干合成技术的未来发展做出了展望,相信在不久的将来,基于衍射光学元件的相干合成技术会不断发展,逐渐突破技术瓶颈,从而为更多的应用领域奠定坚实基础。

水平定向结晶法生长浓度渐变Yb∶YAG激光晶体及光谱性能研究

本文采用水平定向结晶(HDC)法成功生长出180 mm×81 mm×16 mm的浓度渐变Yb∶YAG激光晶体,从放肩部位和尾部分别获取了尺寸为40 mm×40 mm×7 mm、70 mm×70 mm×7 mm的Yb∶YAG激光晶体板条各两件。采用632 nm激光、偏光应力仪对晶体板条的光学性质进行检测,实验结果发现靠近晶坯自由表面的板条内部通透,无散射光路,应力较小且分布均匀,表明该晶体板条具有优异的光学质量。进一步测试分析了晶体板条不同位置处的吸收光谱,根据935 nm波长处的吸收系数计算出Yb^(3+)的掺杂浓度,发现40 mm×40 mm×7 mm的激光晶体板条中Yb^(3+)掺杂浓度沿晶体生长方向逐步增加,浓度梯度约为0.42%/cm;而70 mm×70 mm×7 mm的激光晶体板条中Yb^(3+)掺杂浓度几乎保持不变,约为4.50%。

低损耗薄膜铌酸锂光集成器件的研究进展

近年来得益于薄膜铌酸锂晶圆离子切片技术和低损耗微纳刻蚀工艺的飞速发展,薄膜铌酸锂光集成结构提供了光场紧束缚、快速电光调谐、高效频率转换和声光转换的空前能力,各种高性能的薄膜铌酸锂光集成器件不断涌现,且朝着大规模光集成芯片的方向迅猛发展,为高速信息处理、精密测量、量子信息、人工智能等重要应用提供了全新的发展动力。本文主要围绕铌酸锂晶体发展历史、薄膜铌酸锂离子切片技术发展历程、极低损耗微纳刻蚀技术演化进程,以及高性能的薄膜铌酸锂光集成器件进展进行总结,并展望了未来的发展趋势。

湖南出土战国时期蜻蜓眼玻璃珠的科学研究

利用便携式能量色散型X射线荧光光谱仪和三维数字显微系统,对湖南出土的11颗战国时期典型的蜻蜓眼玻璃珠进行科学分析。基于获取的蜻蜓眼珠化学成分、表面和断面显微形貌等相关信息,确定了这批蜻蜓眼玻璃珠的成分体系、制作工艺和产地来源。研究结果表明:3颗蜻蜓眼玻璃珠属于泡碱型钠钙玻璃,1颗扁平蜻蜓眼玻璃珠为植物灰钠钙玻璃,均可能产自埃及或东地中海地区;3颗蜻蜓眼玻璃珠属于铅钡玻璃,还有4颗为钾钙玻璃,皆为战国时期典型的中国本土玻璃,应为楚国本地制作。这11颗蜻蜓眼玻璃珠均采用层叠镶嵌工艺,先制作珠体,然后再用不同玻璃条或片在未完全凝固的状态下进行镶嵌而成。

关于跨学科科学研究的国际经验及启示

营造跨学科研究的学术氛围有利于产出重大突破、解决重大理论和现实问题、揭示新规律开辟新领域。本文从科学管理学视角对欧美日国家在推进跨学科研究、创新国家实验室/研究所和研究型大学体制机制的方式方法进行剖析。结果表明:通过科研组织模式创新打破学科壁垒、创建联合聘任制度、革新聘任评价方式和提供专项基金是其重要举措。最后,针对我国跨学科研究建设提出如下建议:探索跨学科的组织形式,创设跨学科人员紧密交流的平台及氛围,建立客观的评价机制和适当的奖励措施,以及提供启动基金并长期资助有前景高风险研究等。

日本科学技术创新政策的变迁及新动向

日本的《科学技术基本法》自2020年修订后,学界对其政策最新动向的梳理研究还有待完善,因此,对日本科学技术创新政策的主要框架和创新模式的变迁及特征进行总结分析。研究发现,其历经了从传统的科学技术创新线性模式向目标导向型的社会变革创新模式的转变,从科学技术层面向科学技术新生态体系层面创新的转变,从只注重科技研发到注重人文和社会科学与自然科学相结合的综合知识创新的转变,以及创新主体从“产学官”合作为主向“产学官民”共创方式的转变。这一转变与中国目前所走的科技道路有些相似,因此借鉴日本经验,从完善科学技术创新政策法律法规、加强相关者横向协同、创造科技与人文社科融合的创新环境等方面,提出对中国科学技术创新政策的几点启示。

空间应用激光薄膜元件研究进展

随着空间激光技术的不断进步,空间激光系统逐渐向更短应用波长、更长使用寿命、更高应用轨道等方向发展,对薄膜元件提出了更高的性能要求。本文综述国内外主要空间激光器的发展方向,在空间激光系统研制过程中薄膜元件的真空、高低温、质子辐射、伽马射线辐射等空间环境损伤效应,以及使役条件(即空间与激光耦合作用)下薄膜的性能演化机理。介绍在高性能空间激光薄膜元件研制技术方面的新进展,结合空间引力波探测、深空探测等未来发展方向对空间激光薄膜元件提出了展望。

乌兹别克斯坦拜松市拉巴特墓地出土珠饰的分析研究

2017年—2018年度,中乌联合考古队在乌兹别克斯坦共和国拜松市拉巴特墓地进行了考古发掘,发掘墓葬94座,出土了丰富的遗迹遗物。考古学初步研究表明,该墓地为公元前2世纪末到公元2世纪的一处月氏文化墓地,文化因素丰富,为古代月氏文化面貌研究及北巴克特里亚地区公元前2世纪至公元2世纪的古代文化研究提供了重要的考古新资料。拉巴特墓地发掘中出土各类材质珠饰1 500余件,选取了其中典型人造硅酸盐质珠饰残样13件,采用超景深三维显微系统(OM)、能量色散型X射线荧光光谱(EDXRF)、扫描电子显微镜能谱分析(SEM-EDS)、激光拉曼光谱(Raman)等方法对其进行了科技分析,确定了这些人造硅酸盐质珠饰的材质属性和部分制作工艺相关信息,结合材质和工艺特点探讨了拉巴特墓地人造硅酸盐质珠饰可能的产地。结果表明,该遗址人造硅酸盐质珠饰包括富钠费昂斯、泡碱型钠钙玻璃、植物灰型钠钙玻璃、高镁钠钙玻璃、矿物碱型钠铝玻璃、植物灰型钠铝玻璃和钾玻璃等多种材质。其中,富钠费昂斯的产地与西亚有关;已分析出的六类玻璃产地涉及西亚、地中海周边、印度、巴基斯坦、中亚等多个地区。研究表明拉巴特墓地所处区域在公元前2世纪末期到公元2世纪文化面貌丰富,与西亚、地中海、南亚等地的经济贸易往来频繁、人群间文化互动丰富。