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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麻省理工学院突破光学原子钟小型化瓶颈:集成螺旋腔激光器实现芯片级原子询问
美国麻省理工学院林肯实验室WilliamLoh与RobertMcConnell团队在《NaturePhotonics》(2025年19卷3期)发表重大研究成果,成功实现基于集成超高品质因子螺旋腔激光器的光学原子钟原子询问,为光学原子钟走出实验室、实现真正便携化铺平了道路。这一突破标志着光学原子钟向全集成、可大规模制造的先进时钟系统迈出关键一步,有望彻底改变导航、大地测量和基础物理研究等领域的时间测量技术格局。
2026-04-08
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手机长焦增距镜无焦光学系统MTF测试的空间频率换算研究
在手机成像技术向高倍长焦方向快速发展的背景下,手机长焦增距镜作为提升手机长焦拍摄能力的核心无焦光学器件,其成像质量的精准评价成为光学检测领域的重要课题。光学传递函数(MTF)是衡量光学系统成像质量的核心指标,而手机长焦增距镜属于望远镜类无焦光学系统,其MTF测试采用的角频率单位与常规无限-有限共轭光学系统的线频率单位存在本质差异。为实现两类单位的精准转换、保证MTF测试结果的有效性与实际应用价值,本文从无焦光学系统特性与测量工具出发,明确空间频率不同单位的核心属性,结合实际案例完成换算推导,梳理换算关键要点,为手机长焦增距镜的MTF检测及光学性能评价提供严谨的技术参考。
2026-04-08
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非线性光学晶体:现代激光技术的核心功能材料
非线性光学晶体作为实现激光频率转换、光束调控及光场非线性效应的关键功能材料,突破了传统激光器件输出波长受限的技术瓶颈,是支撑紫外/深紫外激光、中红外激光、超快激光及量子光源等先进激光系统发展的核心基础部件。本文系统阐述非线性光学效应的物理机制、主流非线性光学晶体的材料特性与相位匹配技术,梳理其在科研探测、精密制造、生物医疗、光通信及国防安全等领域的典型应用,并展望该类材料未来的发展方向,为相关领域技术研究与工程应用提供参考。
2026-04-08
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波前像差、点扩散函数(PSF)与调制传递函数(MTF)的关联解析
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2026-04-07
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非硅特种材料精密划片工艺技术方案
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2026-04-07
