光纤端面上的创新：超高数值孔径氧化石墨烯平面透镜
近日，一项具有重大突破的科研成果引起了广泛关注。上海交通大学的研究团队成功在光纤端面上原位制造出了超高数值孔径氧化石墨烯平面透镜。
在当今科技高速发展的时代，高数值孔径光纤透镜在成像、集成光子器件和医学光学等众多领域都起着至关重要的作用。然而，传统的设计和制造方法面临着诸多挑战。现有平面透镜往往存在数值孔径低、可集成性差等问题，极大地限制了其在实际应用中的表现。
上海交通大学的研究团队采用了创新的制造方案，通过飞秒激光还原氧化石墨烯薄膜，利用还原氧化石墨烯和氧化石墨烯之间的折射率差来调制入射光，成功产生了亚波长焦斑。具体的制备过程中，他们首先使用真空过滤法制备氧化石墨烯薄膜，然后借助飞秒激光加工设备直写系统将其还原为还原氧化石墨烯并制造透镜。同时，通过精确控制激光参数，选择合适的还原氧化石墨石墨烯区线宽，确保了透镜的性能。
经过严格的性能表征，该光纤氧化石墨烯透镜展现出了卓越的特性。实验测量的焦距与理论计算结果高度吻合，焦斑半最大全宽测量仅为582纳米，数值孔径高达0.89，近衍射极限焦斑也得到了实验的有力证实。此外，该透镜的插入损耗仅为2.1分贝，并且在室温下储存六个月后，焦距仅变化0.3%，数值孔径保持不变，显示出了极高的稳定性。
这种厚度仅为400纳米的光纤氧化石墨烯透镜，在850纳米下工作时能够产生近衍射极限焦斑，数值孔径达0.89，插入损耗低。它的出现为超分辨率成像、医用光镊、内窥镜和集成光子芯片等领域带来了新的机遇和广阔的应用潜力。
相信在未来，随着这项技术的不断发展和完善，它将在更多领域发挥重要作用，为推动科技进步和改善人们的生活做出更大的贡献。
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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
