光子芯片上的集成涡旋孤子微梳：实现光频率与轨道角动量组合控制
研究背景：光的频率和轨道角动量的协同控制为时空光波形的产生和光学计量提供新机会，但物理实现存在挑战，微光子技术可在较小占地面积上创建和检测轨道角动量光束，光学微谐振器是新兴的涡旋发射平台。
原理：连续波泵浦激光进入微谐振器产生孤子微梳，内周刻有角光栅使微梳发射到自由空间，携带不同轨道角动量，体现频率和轨道角动量的双射关系。
器件：用4μm硅基底和800nm厚氮化硅薄膜制造微谐振器，平均半径和宽度分别为22μm和2μm，自由光谱范围约1THz，光栅元件设计为椭圆形，垂直发射效率7%，模式系列色散显示反常群速度色散，固有品质因数为179万，倍频分裂接近设计值，装置抑制了不希望的后向散射。
光谱特性：微谐振器被放大的连续波激光泵浦引发参量振荡，单孤子态光谱跨度超过40THz，通过实验装置识别发射梳线的轨道角动量状态，装置中模式解锁微梳不能提供稳定干涉图案。
时空特性：强度在孤子微梳的重复频率下围绕光轴旋转，发射光束具有双螺旋强度分布，围绕光轴动态旋转，实验和模拟结果一致性突显了装置中产生的孤子微梳的互相干性。
涡旋光谱学：应用涡旋孤子微梳测量光路中拓扑荷的分布，系统信道间串扰的平均值为-18.5dB，测量结果与预设值一致性显著，为准确推算拓扑荷的权重应考虑物体波长相关的反射率测量（透射率测量）。
研究意义：光的空间和频率自由度的相关性为结构光的生成、操纵和检测提供新范式，许多光频梳技术可应用于光的轨道角动量，涡旋孤子微梳将加速复杂结构光在相关应用中的部署。
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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
