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期刊信息/Journal information
光学学报
光学学报

曹健林

月刊

0253-2239

aos@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海800-211信箱）

光学学报/Journal Acta Optica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是国内外公开发行的光学学术刊物，反映中国光学科技的新概念、新成果、新进展。内容主要包括量子光学、非线性光学、适应光学、纤维光学、激光与物质相互作用、激光器件、全息和信息处理、光学元件和材料等。为我国光学科技人员与国内外同行进行学术交流、开展学术讨论以跟踪学科前沿和发展我国光学事业服务。
正式出版
收录年代

    光子学中与连续域束缚态相关的手性现象(特邀)

    杜康曾益轩欧阳旭张旭东...
    171-186页
    查看更多>>摘要：快速发展的超构表面具有较强的光场操控能力，然而要在该平台实现强手性光学效应始终面临挑战。超构表面中的连续域束缚态(BIC)是一类在辐射连续域内被完全束缚的特殊本征态，它不仅具有更强的光场局域能力，还能带来诸多有趣的物理现象，这为实现最大手性光学响应带来了新的机遇。首先简要回顾了 BIC在光子学中的发展过程，随后主要围绕手性BIC的产生及相关特性进行讨论，接着补充介绍了几种与BIC相关的其他光学手性现象，最后针对手性BIC的潜在应用领域和现有挑战进行了总结。光子学中诸多关于手性BIC的最新研究为设计性能卓越的低功耗、小型光电子器件提供了全新的可能途径。

    物理光学连续域束缚态光学手性超构表面对称性动量空间

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    基于超表面的超短脉冲时空调控(特邀)

    陈璐何明杰吴强许京军...
    187-201页
    查看更多>>摘要：光学超表面作为一种二维人工纳米材料，以其在亚波长尺度上对于光场的多维调控能力，以及易加工、可集成、高损伤阈值等优势，在超短脉冲调控领域展现出了巨大的应用潜力。综述了基于超表面的超短脉冲时域调控和时空域调控最新研究进展，重点介绍了利用傅里叶合成实现按需定制超短脉冲四维时空形貌的调控技术，并对基于超表面的光场时空调控技术的发展进行了展望。

    光场调控脉冲整形超表面时空调控傅里叶合成

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    超构表面偏振调控最新研究进展(特邀)

    许丽佳郑宇晗郭迎辉蒲明博...
    202-213页
    查看更多>>摘要：作为光波和电磁波的基本参量之一，偏振态的高效调控是电磁波操纵的核心内容，在成像、通信、显示、光学加密、光力操纵等领域至关重要。超构表面可以在亚波长尺度上操控偏振态，因此成为偏振调控和矢量光束生成的强大工具。本综述首先简单介绍了偏振调控超构表面的基本原理和典型结构，然后重点总结了它在传播方向偏振转换、矢量涡旋光束生成、矢量全息和加密、矢量偏振测量和动态调控等方面的最新应用进展，最后对该领域未来可能的发展方向进行了展望。

    物理光学超构表面涡旋光偏振全息偏振测量动态调控

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    从随机散斑到"浑浊透镜"——基于波前整形的散射光聚焦技术(特邀)

    刘凯歌张恒康付星柳强...
    214-232页
    查看更多>>摘要：散射介质会破坏光束的光波前分布和能量输送，限制了强散射环境下光镊、荧光成像、光通信等技术的应用。波前整形技术通过优化入射波前，重新规划散射介质内的光传输路径，实现了在散射介质内部或透过散射介质的光聚焦，从而克服了散射介质的限制，将散射光重新利用，使得散射介质成为一个类似透镜的光学元件，也被称为"浑浊透镜"。目前主要有依赖反馈调控的迭代优化方法、建立输入-输出联系的传输矩阵方法和利用光路可逆原理的相位共轭方法三类技术路线。本文从技术原理、应用背景以及重要进展等方面梳理了基于波前整形技术的散射介质聚焦的研究进展，并对比展望了三类技术在应用中的发展前景。

    散射介质波前整形光聚焦迭代优化传输矩阵光学相位共轭

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    扫描近场光学显微术的研究进展(特邀)

    陈宇昕李志远
    233-246页
    查看更多>>摘要：扫描近场光学显微镜(SNOM)因其具有可达10 nm量级的超高光学分辨率与光谱分析能力，为物理、化学、材料科学和生命科学等领域的若干重要前沿基础科学问题提供了强有力的高时空分辨的光学表征工具。本文聚焦高分辨SNOM技术近期的研究进展，首先回顾了 SNOM成像技术的基本原理和SNOM探针的发展历史。接着重点介绍了将SNOM成像技术应用于研究微纳尺度上光与原子、分子、二维材料、生物大分子、非线性结构等物质相互作用的时空细节，并阐述了所揭示的微纳尺度上光和物质相互作用的深层次物理、化学和生物学一系列新现象和新规律。最后针对SNOM技术未来的发展趋势，以及可重点关注及进一步研究的关键性科学问题进行了分析和展望。

    扫描近场光学显微镜高时空分辨光谱分析光与物质相互作用

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    手性光场及其在分子手性探测方面的近期研究进展(特邀)

    穆晓伟叶冲张向东
    247-263页
    查看更多>>摘要：手性分子在自然界中广泛存在，探究手性分子的光学响应是一个热点问题。产生手性响应往往需要手性的光场，光场的手性很大程度上影响着手性介质的光学响应强度。因此，如何增强普通光场的手性特性是手性研究中的一个核心问题。通过合理设计微纳结构可以增强局域电磁场，使得分子与光场的相互作用增强，从而使得提高手性探测能力成为可能。本文主要围绕微纳结构超手性场的调制和在手性表征中的应用展开介绍，并聚焦近期的研究进展。一方面，本文介绍了基于微纳结构增强的超手性场;另一方面，介绍了基于超手性热点的手性分子超灵敏检测以及基于矢量外点的超手性场增强手性光力应用。除此之外，本文还介绍了合成手性光这一新型手性光场的相关研究，从手性光场的空间特征、光与分子相互作用和手性分子表征等方面比较手性光的差异。为更好地理解光场的手性以及分子手性光学响应的来源提供帮助，并且为进一步调控光场手性和利用它们实现更快、更准的手性分子表征提供新的思路。

    微纳光学超手性场合成手性光

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    面向散射光场调控的波前整形方法及其成像应用(特邀)

    沈乐成罗嘉伟张志凌张诗按...
    264-278页
    查看更多>>摘要：光学散射一直以来都被认为是限制光学成像深度的重要因素。近年来，波前整形方法克服光学散射的能力引起了研究人员的广泛关注，其核心思想是通过对入射光进行相位调制，补偿散射引起的波前扰乱。波前整形方法能够有效地重新聚焦散射光，有望实现深层组织内高分辨率成像的目标。回顾了波前整形的历史发展，讨论了不同类型的波前整形方法，展示了其在克服光学散射以实现深层组织成像方面的应用实例，并展望了波前整形方法的未来发展趋势。

    波前整形散射介质光学相位共轭传输矩阵光学成像引导星

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    多模光纤中的时空光场测量与成像应用(特邀)

    文仲杨青刘旭
    279-293页
    查看更多>>摘要：介绍了多模光纤中时空光场的传输矩阵测量研究历程，总结了多模光纤在真实样本成像(荧光成像、反射成像、无标记特异性成像、多模式成像)及图像传输成像等方面的进展，探讨了深度学习、超表面、自适应信标等方案在多模光纤抗扰动成像中的应用。最后展望了多模光纤快速抗扰动、高像素、广视场、多功能成像的前景。

    多模光纤光场调控波前整形显微成像内窥镜

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    携带横向轨道角动量的时空局域波包的传输特性(特邀)

    张年佳曹前Chong Andy詹其文...
    294-300页
    查看更多>>摘要：光学轨道角动量(OAM)可以纵向OAM的形式存在于空间涡旋光束中，或以横向OAM的形式存在于时空光涡旋波包中。与涡旋光束不同，时空光涡旋波包在传播过程中同时受到衍射和色散效应的影响，造成波包在时空域内的展宽，并且时空光涡旋波包携带的横向OAM也会在传播过程中分裂。这两点限制了横向OAM在其他研究领域的应用。本文引入并研究了携带横向OAM的三维时空局域波包，此波包可以同时克服衍射与色散效应造成的时空域三维变化。在传播过程中，该时空局域波包的时空域分布不变，且在遇到障碍物后也能快速重新恢复到原有的状态，具有传播不变以及自恢复的特性。本文对时空局域波包的传播过程以及经过障碍物后的恢复过程进行了数值模拟仿真，证实了其传播不变特性和自恢复特性。这种携带横向OAM的三维时空局域波包为横向OAM未来的利用提供了新的机遇，有望应用于光通信、量子光学、光学成像等领域。

    横向光学轨道角动量三维时空局域波包传播不变自恢复

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    耦合等离激元体系的复频率分析(特邀)

    曾可博张霜
    301-306页
    查看更多>>摘要：耦合等离激元体系在光场调控、光学传感、光学成像及光电器件等领域中有着广泛应用。目前，阻碍耦合等离激元进一步实用化发展的关键问题是金属材料具有较大的损耗。结合数值仿真方法，从理论上研究了耦合等离激元的损耗机理，并进一步分析复频率光源激励对耦合等离激元体系的作用，提出了通过合成复频率波的方法来补偿损耗，从而恢复被削弱的耦合共振信号。所提优化手段具有泛用性高且无需额外成本的优势，研究结果对耦合等离激元体系在各个领域中的研究发展具有借鉴意义，有利于挖掘该体系的潜在应用价值。

    物理光学纳米光学等离激元复频率波光学传感

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