新型时空超分辨光学显微镜、压缩超快时间光谱成像术、新型材料反射蓝光……这些与光相关的科学研究成果或将应用于我们的生活，变的和我们每一个人息息相关。
3月20日，中国激光杂志社发布“2019年度中国光学十大进展”。量子密钥分发、光子芯片、智能激光器、全色激光显示等20项重大光学进展入选，其中，基础研究类与应用研究类各10项。本年度入选成果既有围绕国家科技战略展开的重大科研项目，也有可能在将来服务社会、与百姓密切相关的应用研究。
近期爆发的新型冠状病毒疫情牵动全球，包括禽流感、埃博拉、天花等在内的疾病都是由仅数十至几百纳米大小的病毒导致的。显微镜正是探索研究这些病毒世界必不可少的工具。
入选成果中，浙江大学刘旭教授和匡翠方教授课题组开发出了具有完全自主知识产权的新型时空超分辨光学显微镜，可对活细胞表面结构进行快速、长时程、多色和三维超分辨成像研究，为微管、内质网、线粒体和细胞膜等亚细胞组织的生物动力学分析提供了有力的研究工具。
光子芯片被视为大规模集成电路之后的又一颠覆性技术。集成光子芯片已经成为自动驾驶、新一代计算机、超高清电视等领域的核心部件。
与电处理芯片相比，光芯片能耗更低、速度更快，而且能利用波长、模式、偏振等参量实现多路并行处理技术。
哈尔滨工业大学（深圳）徐科副教授、宋清海教授与其合作者，通过对波导模场的精细调控实现了片上光学结构和系统的小型化和低损耗，使得大规模片上光学系统密集集成成为可能。这项研究将进一步推动集成光子芯片在光通信、人工智能、激光雷达、平行计算、三维光电集成等众多高新领域快速发展和应用。
光速，光子在真空中的速度，是我们已知宇宙中存在的最快速度。捕获光子的轨迹一直是科学家们的梦想。但目前已有的商用高速相机和专业工业高速相机，对于超快速的过程探测来说还是太慢了。
西安交通大学陈烽教授团队与合作者提出了一种基于时频变换思想的“压缩超快时间光谱成像术”（CUST），突破了现有超快成像技术的局限，并以4万亿帧/每秒成像速度成功捕获到光子的运动。这一成果将大力推动未来新材料、新的信息、生物、医疗、工程等技术的快速发展。
微纳激光光源广泛应用于激光显示、照明、集成光学、光电子通讯等领域。但是，由于缺乏有效的蓝光发射材料，高性能蓝光激光的研究一直面临挑战。
中科院上海光机所张龙、董红星研究员领衔的微结构光物理研究团队，发现一种新型材料能够实现有效蓝光发射，成功实现高性能蓝光单模激光输出。
全色显示至少需要红、绿、蓝三原色光才能实现，白光照明的实现也需要有效蓝光发射器件的加入。该蓝光发射微球激光器在激光全色显示、白色激光照明及多色微纳激光器研究等方面具有重要的研究意义和应用价值。
X射线光谱分析相信大家并不陌生，它可以帮助我们快速准确地了解了解物质内部结构和成分。
业内人士告诉记者，越来越精细的测试需求对其核心部件高分辨率光栅的线密度也提出越来越高的要求。“为了达到测试精度，部分设备需要超高亮度光源和长达10米左右的测量臂长，而且核心部件高分辨率、高线密度光栅器件制备技术难度极高。”
为此，中科院上海微系统与信息技术研究所欧欣研究员与同济大学合作者，提出一种大面积制备超高线密度光栅器件的方法，将为未来大幅减小光谱设备尺寸、提高测试精度提供了一种方案。
中国光学十大进展由中国激光杂志社发起，经过首轮推荐、初评、终评三个环节，最终20项优秀的光学成果从110项研究进展中脱颖而出，入选2019年度中国光学十大进展。评选委员会由48位光学与光子学领域的专家组成，综合考虑候选成果的学术价值和应用价值，从候选进展中初评30项进入终评，并以无记名投票方式产生。
来源：周到上海 作者：李晓丹
