非相干光场研究新突破：相干熵概念的提出与应用
近日，苏州大学赵承良教授研究小组联合上海理工大学詹其文教授、山东师范大学蔡阳健教授取得了一项重要的研究成果。他们提出了随机涨落非相干光场的全局相干特性——相干熵，并对其在非理想光学系统中的不变性与一致性条件展开了深入研究。相关成果发表在《Advanced Photonics》2024第4期，题为《Coherence entropy during propagation through complex media》。
在光场研究领域，调控光场相干结构能够拓展非相干光场的应用范围。当光束在复杂介质中传输时，往往会受到湍流介质的影响。非相干光及其统计特性的分析已经展现出抵抗负面扰动的显著优势，因此，一套完备的非相干光场表征手段显得至关重要。
此次研究有诸多亮点。首先，研究团队提出了基于多模式相干衍射成像算法的非相干光正交模式分解实验方案，他们发现幺正光学系统传输前后，非相干光各正交模式的权重相对分布能够保持一致。其次，他们引入了相干熵的概念用于评估光场的全局相干特性。以高斯谢尔模部分相干光束为例，揭示了相干熵在不同系统中表现出的传输前后一致性，这一特性还可应用于信息加密传输。
相干熵的一致性依赖于幺正变换所保证的模式正交性和能量守恒。未来，相干熵有望成为量化非相干光束在复杂介质中传输的关键指标，并应用于复杂体系的信息编码与传输。然而，要实现这一目标，还需要进一步提出高效的模式分解方案，并探索与基底无关的表征方案。
赵承良教授是苏州大学物理科学与技术学院的副院长，其主要研究方向涵盖光场调控、相干光学、微纳操控、衍射成像等。詹其文教授来自上海理工大学，主要从事光场调控及其与微纳结构相互作用、纳米光子学、生物光子学、超分辨成像及纳米结构表征等方面的研究。蔡阳健教授是山东师范大学副校长兼物理与电子科学学院院长，主要研究光场调控及应用、光束传输与控制、大气光学、光学成像、微纳操控等领域。
-
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
-
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
-
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
-
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
-
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
