什么是激光诱导击穿光谱（LIBS）？激光诱导击穿光谱技术解析
激光诱导击穿光谱（Laser-inducedbreakdownspectroscopy,LIBS）是一种先进的分析技术，它利用激光诱导的等离子体来分析材料中的元素组成。这种技术因其非侵入性、非破坏性以及无需复杂样品制备的特点，在多个领域中得到了广泛的应用。
LIBS技术的核心在于使用高能量的激光脉冲聚焦于样品表面，产生等离子体。这一过程首先由Nd:YAG激光器在1064nm波长处产生短脉冲激光，该激光聚焦后，其能量足以加热并蒸发样品表面的一小部分材料。随后，蒸发和电离过程形成等离子体，其中包含被激发的原子和离子。这些激发态的原子和离子在返回基态时会发射出特定波长的光，这些光被称为二次光。
二次光通过光谱仪进行收集和分辨，光谱仪能够将这些光分解成其组成波长，形成光谱。每种化学元素都有其独特的光谱特征，这些特征在光谱中表现为特定的波峰。通过分析这些波峰，可以确定样品中存在的元素种类及其浓度。这一过程快速且灵敏，使得LIBS技术能够在实时监测和远程分析中发挥重要作用。
LIBS技术的应用非常广泛，从基础科学研究到工业应用，再到环境监测和法医学等领域都有其身影。在行星探索中，LIBS技术被用于分析外星岩石和土壤的成分，帮助科学家了解其他星球的化学组成。在工业领域，LIBS技术可以用于在线监测金属合金的成分，确保产品质量。在环境监测中，LIBS技术可以快速检测水体或土壤中的重金属污染。在法医学中，LIBS技术则可以用于分析微量物证，如纤维、油漆碎片等，为案件提供关键证据。
激光诱导击穿光谱（LIBS）技术是一种高效、快速且多功能的分析工具。其非侵入性和实时分析能力使其在多个光学检测设备领域中都显示出巨大的应用潜力。随着技术的不断进步，LIBS技术在未来有望在更多领域发挥其独特的优势。
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多基准轴透射式离轴光学系统高精度定心装调方法
星载光谱仪可获取空间连续分布的光谱数据，是陆地植被监测、海洋环境探测等领域的核心载荷。为校正分光系统引入的畸变，星载光谱仪成像透镜多采用离轴透射式设计，由此形成的多光轴结构存在大倾角、大偏心特征，超出了传统同轴系统定心装调方法的适用范围。本文提出一种多基准轴定心装调方法（Multi-referenceAxisAlignment,MAA），通过镜筒结构一体化加工预置各光轴的偏心与倾斜参数，结合光学平板实现基准轴的高精度引出，将复杂多光轴系统的装调拆解为多个单光轴子系统的独立装调，突破了传统定心仪的测量范围限制。针对某星载光谱仪3光轴离轴透射系统开展装调验证，实测结果表明，透镜最大偏心误差小于25.4μm，最大倾斜误差小于17.7″，系统实际畸变与理论值平均偏差小于0.32μm，全面满足设计指标要求。该方法为离轴折射类光学系统的高精度装调提供了可行的技术路径，拓展了透射式光学系统装调的适用边界。
2026-05-22
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平凸透镜朝向对光束会聚效果及像差特性的影响分析
平凸透镜是各类光学系统中应用最为广泛的基础折射元件之一，属于典型的无限共轭透镜，核心光学功能分为两类：一是将点光源出射的发散光束准直为平行光束，二是将入射的准直平行光束会聚至单点。在激光光学、显微成像、光电检测等领域的光路设计与装调中，平凸透镜的安装朝向是直接影响系统性能的核心参数，其选择直接决定了像差水平与最终会聚效果。
2026-05-21
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光机系统设计：镜头装配轴向预紧力计算（一）——通用设计原则与基础方法
本文基于光机系统设计领域的经典工程理论，系统阐述镜头装配中透镜面接触安装技术的核心原理，明确轴向预紧力在透镜固定、精度保持与环境适应性中的关键作用，详细介绍标称轴向预紧力的基础计算方法、参数定义与适用边界，同时解析轴向预载对透镜自动定心、抗径向偏心的力学效应，为光学镜头的装调设计提供标准化的工程参考。
2026-05-21
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高精度轴对称非球面反射镜面形轮廓非接触式测量方法
非球面光学元件是高端光学系统的核心器件，其面形轮廓的高精度、可溯源测量是保障加工质量与系统性能的关键。本文针对轴对称非球面反射镜的测量需求，建立了通用化的非球面扫描轨迹数学模型，提出一种基于独立计量回路的非接触式坐标扫描测量方法。该方法采用运动与计量分离的框架结构，有效隔离运动误差对测量结果的影响；测头采用集成阵列式波片的四象限干涉测量系统，实现1nm级测量分辨率；通过扫描执行机构与多路激光干涉系统共基准设计，实现测量值可溯源至“米”定义。试验验证表明，该方法测量误差小于0.2μm，重复性精度达70nm，整体测量精度达到亚微米级，为非球面测量的量值统一与溯源提供了成熟的技术方案。
2026-05-21
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麻省理工学院固态激光雷达硅光子芯片核心突破解读
麻省理工学院研究团队攻克了硅光子集成光学相控阵（OPA）固态激光雷达的长期核心瓶颈，通过创新的低串扰集成天线阵列设计，首次实现了宽视野扫描+低噪声高精度的无活动部件激光雷达芯片，为下一代紧凑、高耐用性固态激光雷达的落地奠定了技术基础。
2026-05-20
