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新年以来光学领域科研成果盘点

导读: 新年以来,光学领域的科研一直马不停蹄,取得了许多进展,下文小编就盘点部分重要的先进成果。

1、武汉邮科院:实现一根光纤可供135亿人同时通话

7条光学资讯陪你过元宵节

图片来自网络


2月4日,武汉邮电科学研究院宣布,在国内首次实现560Tb/s超大容量波分复用及空分复用的光传输系统实验,可以实现一根光纤上67.5亿对人(135亿人)同时通话,这标志着我国在“超大容量、超长距离、超高速率”光通信系统研究领域迈上了新的台阶。

2、安徽光机所:两台科研仪器亮相南极科考


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微脉冲激光雷达在南极启动运行


今年春节,有两台来自中科院安徽光机所的仪器设备——多轴差分吸收光谱仪和微脉冲激光雷达在南极长城站顺利运行。据悉,1月12日起,这两台仪器设备开始在南极长城站运行,连续获取痕量气体与气溶胶信息,用于研究气候变化、卫星校验等。

3、上海光机所:成功研制高非线性石英光子晶体光纤


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图为光纤的截面、色散曲线和可见光超连续谱实验场景


上海光机所1月26日发布科研进展,该所廖梅松研究员课题组在前期非线性光纤结构模拟设计工作基础上,采用堆叠法制作特殊结构的光纤预制棒,通过精确控制光纤拉制过程中的温度、张力、速度等参数,研制出了适合1μm掺镱光纤激光器泵浦的光子晶体光纤。

该光纤的成功研制,标志着上海光机所已经成功掌握包括高非线性光子晶体光纤结构设计、预制棒制作、拉丝的全链路核心关键技术,为今后实现该光纤的器件化应用打下了重要基础。

4、北京纳米能源所:制备自驱动光电双模全尺度压力传感阵列器件


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自驱动压力传感阵列器件示意图


据中科院网站1月24日报道,北京纳米能源与系统研究所潘曹峰与王中林合作,制备了可实现全尺度下的压力测量的自驱动压力传感器阵列器件,研究成果发表于《先进材料》。

该器件基于力致发光现象和摩擦纳米发电机两个不同的物理传感机制,将这两种不同传感机制的模块集成于同一器件。同时,该器件还具有较高的压力敏感性。通过搭建器件信号处理系统,完成了器件对动态应力的监测、成像和优化。

5、光磁记录:实现超低热度、超快读写


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存储原理示意图


1月18日,optics.org网站发布消息,荷兰和波兰研究人员研发了一种新型光学存储技术,通过一定强度的短脉冲可以在掺杂了钴离子的钇铁石榴石的磁性层上记录数据,在极低热负荷的情况下以小于20ps的速度进行磁读写。这种新颖的光学存储机制有可能替代现有的存储技术,成为一种通用的、节能型数据存储技术。该技术成果刊登在《自然》杂志上。

6、纳米级旋转器:控制集成等离子偏振方向


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磁等离子体法拉第旋转器示意图


据Nature Photonics网站1月3日报道,加拿大的研究人员设计了一种磁等离子体法拉第旋转器,克服了光横模和等离子横模之间的相位匹配极限,在830 um长的器件中实现99.4%的偏振转换效率。该研究成果在《Nature Photonics》发表。

该旋转器的工作波长为1550 nm,是一段450 nm宽的脊形波导管,其中垂直填埋多层材料。能够使得横电模和横磁模相位匹配并且低损耗,同时在Bi:YIG中具有合适的模式重叠从而造成偏振旋转。这种设计能引导偏振调制速度在10 GHz的IC器件小型化。

7、计算离焦成像:提高相干显微镜的空间宽带积


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离焦相干显微镜装置


2016年12月,美国加州大学洛杉矶分校研究人员开发出一种影像处理方法,利用一组具有大视场的离焦图片提高光学系统的空间带宽积,从而产生高分辨率的成像图片。该研究成果发表在《Optica》。

研究小组使用了532 nm波长的光源,一个标准的明场显微镜,一个1.45兆像素的CCD传感器以及一个用于缩小的相机转接头(0.35X)。通过垂直于物平面的物镜扫描得到一组离焦的强度图片,然后再利用迭代算法处理这组离焦图片的信息,生成高分辨率的图片。一组3-5张离焦图片就能够提高系统的空间带宽积约8倍左右。


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