光学领域新突破：全新全混合集成铒基激光器
在现代光学领域，激光器技术的发展日新月异，不断推动着科学研究和工业应用的边界。最近，一项由瑞士洛桑联邦理工学院物理研究所的Yang Liu博士后和Tobias Kippenberg教授领导的团队所取得的突破，为集成光子学领域带来了新的曙光。他们成功研发了一种全混合集成铒基激光器，这种激光器不仅实现了高输出功率和低噪声，还具备了卓越的波长可调性。
一、技术亮点
1.窄线宽与高输出功率：该激光器实现了50Hz的窄线宽和17mW的高输出功率，这在集成激光器领域是一个显著的成就。窄线宽对于提高信号的质量和精确度至关重要，而高输出功率则确保了激光器在各种应用中的可靠性和效率。
2.集成III-V泵浦激光器：通过与III-V泵浦激光器的集成，该激光器的性能接近了传统的光纤激光器和最先进的半导体扩展腔激光器。这种集成方法不仅提高了激光器的整体性能，也展示了将不同技术优势结合在一起的潜力。
3.超低损耗氮化硅光子集成电路：激光器使用的氮化硅光子集成电路具有米级长的铒离子注入的超低损耗波导，提供了超过30dB的净增益。这种设计不仅提高了激光器的效率，还扩大了其在不同波长范围内的可调性。
4.波长可调性：该激光器展示了在光学C和L波段内超过40nm的波长可调性，这对于需要宽波长范围的应用来说是一个巨大的优势。
5.电信频带内无双光子吸收：氮化硅光子集成电路在电信频带内没有双光子吸收，这意味着激光器可以在不影响信号质量的情况下在这些频带内工作。
6.高功率处理与低温度灵敏度：激光器能够处理高达数十瓦的高功率，同时具有低于硅的温度灵敏度，这使得它在极端环境下也能保持稳定。
二、应用前景
这种新型激光器的出现，为多个领域带来了新的应用可能性：
1.激光雷达：在自动驾驶汽车和机器人导航中，窄线宽和高输出功率的激光雷达可以提供更精确的距离和速度测量。
2.微波光子学：在微波信号处理和传输中，这种激光器可以提供更高质量的光信号。
3.光频合成：在光学频率合成中，波长可调性为精确控制光频率提供了新的手段。
4.光纤通信：在光纤通信领域，这种激光器的低噪声特性和高输出功率可以提高信号的传输质量和距离。
这项研究不仅展示了集成光子学领域的最新进展，也为未来的光学技术发展指明了方向。随着技术的不断进步，我们可以期待这种全混合集成铒基激光器将在更多领域发挥重要作用。
-
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
