瑞士团队研发超薄铌酸锂超透镜，可实现红外光至可见光转换
从体积庞大的传统相机到如今便携的智能手机相机，光学设备的发展历程始终伴随着对尺寸限制的突破。然而，即便是性能优异的智能手机镜头，仍需通过多片透镜堆叠实现功能，这使其往往成为机身最厚的部件——在传统光学设计中，厚透镜是实现光线弯曲、确保传感器捕获清晰图像的必要条件，这一特性也成为制约设备微型化的关键瓶颈。
过去十年间，超透镜的出现为突破这一限制提供了新思路。作为一种平面透镜，超透镜不仅具备传统透镜的核心功能，其厚度更仅为人类发丝直径的1/40，且具有重量轻、无需玻璃制备等优势。其核心技术在于表面由宽度和高度仅100纳米的特殊纳米结构构成，这些结构可精准调控光的传播方向，从根本上实现了透镜体积的大幅缩减。
近期，瑞士苏黎世联邦理工学院的研究团队在《先进材料》期刊发表了一项突破性成果：他们成功研发出基于铌酸锂材料的超透镜，该透镜可实现红外光至可见光的直接转换，为光学技术应用开辟了新路径。
铌酸锂是光学领域的重要材料，因能实现非线性光学效应（即使光的波长发生转换），已在电信行业广泛应用于电子设备与光纤的接口元件。然而，传统工艺难以制备铌酸锂纳米结构，因其材料性质稳定且硬度较高，加工难度极大。
该团队开发的新工艺则有效解决了这一难题。他们将化学合成与精密纳米工程相结合：首先将含铌酸锂晶体前体的溶液在液态下压印成型，随后将材料加热至600°C，使其形成具备特定光学特性的晶体结构。值得注意的是，该工艺具备批量生产优势——反向模具可反复使用，能够按需制备大量超透镜，与其他铌酸锂小型化光学器件相比，其制造成本更低、生产效率更高。
这种铌酸锂超透镜的核心优势在于集成了“波长转换”与“精准聚焦”功能。实验显示，当波长为800纳米的红外光穿过该透镜时，另一侧可输出波长为400纳米的可见光，且光线能精准聚焦于目标点。这一特性源于其特殊纳米结构与铌酸锂材料非线性光学特性的协同作用。
研究团队指出，该超透镜的应用前景广泛。在防伪领域，其微观结构在可见光下不可见，且非线性材料特性可提供高可靠性的认证信息，适用于钞票、证券及艺术品的防伪鉴定；在科研领域，其有望成为下一代显微镜的核心组件，推动红外成像技术向更轻便、高效的方向发展。
此项技术的突破，不仅实现了光学透镜的微型化与功能集成，更为光学设备的设计革新与应用拓展奠定了重要基础，或将引领光学技术进入新的发展阶段。
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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
