3月20日，「2019年度中國光學十大進展」揭曉，量子秘鑰分發、光子晶片、智能雷射器、全色雷射顯示等20項重大光學進展入選（基礎研究類與應用研究類各10項）。
中國光學十大進展由中國雷射雜誌社發起，評選委員會由48位光學與光子學領域的專家組成，綜合考慮候選成果的學術價值和應用價值，經過首輪推薦、初評、終評三個環節，最終20項光學成果從110項研究進展中脫穎而出。
2019年度中國光學十大進展分別為（排名不分先後）：
基礎研究類：
1. 微腔表面對稱性破缺誘導非線性光學
北京大學肖雲峰教授和龔旗煌院士領導的研究團隊與其合作者，利用超高品質因子回音壁模式光學微腔，極大地增強了表面對稱性破缺誘導的非線性光學效應，得到的二次諧波轉換效率提升了14個數量級。
2. 近場光學旋渦中的光學斯格明子結構
深圳大學杜路平、袁小聰教授與其合作者，在國際上首次揭示了由光的自旋-軌道耦合產生的「光學斯格明子」結構，為微納尺度的光場調控提供了全新的思路。
3. 首個三維光學拓撲絕緣體
浙江大學陳紅勝教授課題組與其合作者，成功研製了首個三維光學拓撲絕緣體，將三維拓撲絕緣體從費米子體系擴展到了玻色子體系，有望大幅度提高光子在波導中的傳輸效率。
4.高效穩定非鉛滷化物雙鈣鈦礦暖白光
華中科技大學武漢國家光電研究中心的唐江教授團隊與其合作者，創新性地對非鉛鈣鈦礦Cs2AgInCl6通過Na+合金化和Bi3+痕量摻雜實現了高效穩定的單基質白光發光，突破了單基質白光螢光粉研究近半個世紀的效率瓶頸，為非鉛鈣鈦礦發光材料的研究指明了一條道路，有希望在綠色照明方面實現產業化應用。
5. 兼具高亮度和高效率的量子點發光二極體
河南大學與其合作者，通過設計合成新型核殼結構量子點，研發了兼具高亮度、高效率和長壽命紅綠藍三基色QLED器件，其中多項性能指標創世界記錄，該研究結果有望加速推進QLED在高亮高效顯示和照明領域應用的進程。
6.雙層三碘化鉻中由層間反鐵磁誘導的非互易二次諧波
復旦大學吳施偉課題組與其合作者，在二維磁性材料雙層三碘化鉻（CrI3）中觀測到源於層間反鐵磁結構的非互易二次諧波非線性光學響應，並揭示了三碘化鉻中層間反鐵磁耦合與範德瓦爾斯堆疊結構的關聯。
7. 首次利用臺式化高重頻飛秒雷射器驅動千特斯拉強磁場自組織放大
中科院上海光機所研究人員利用一束飛秒預脈衝雷射產生膨脹的高溫稠密等離子體半球，然後再利用一束飛秒強雷射驅動強流電子束誘導等離子體韋伯不穩定性的增長，實驗獲得了強度高達千特斯拉(kT)量級、自組織放大的強磁場陣列。研究結果開闢了利用小型化雷射裝置研究高能量密度物理及實驗天體物理的新途徑，可以更深入地研究和理解磁場的產生、放大、磁重聯及天體現象的本質。
8. 關鍵量子信息器件——「三高」量子糾纏光源研究
中山大學王雪華教授團隊與其合作者，提出一種能克服光子側向和背向洩漏、並能極大提高光子前向出射的新型微納「射燈」結構，其單光子理論收集效率在較大的帶寬中超過90%、最高可達95%，在國際上率先製備出同時具備「三高」的量子糾纏光子對源。
9. 壓縮超快時間光譜成像術創造超快成像新紀錄
西安交通大學陳烽教授團隊與其合作者，提出了一種全新的「壓縮超快時間光譜成像術」（CUST），在幀率、幀數、和精細光譜成像等方面突破了現有超快成像技術的局限。這一研究成果使得長時間、寬光譜的記錄飛秒影像成為可能，將推動更多涉及超快過程的極端物理、化學、材料和生物學的研究。
10. 光的波粒二象性的可控量子疊加
南京大學馬小松教授課題組設計並實現了非局域的量子延遲選擇實驗，觀測到了光的波動性與粒子性的可控量子疊加。該項工作為未來的量子技術提供了新的控制手段。
應用研究類：
1. 可密集集成和任意路由的模分復用光子晶片
哈爾濱工業大學（深圳）徐科副教授、宋清海教授與其合作者，通過對波導有效折射率的精細調控實現了片上模分復用關鍵器件的小型化，並完成了三模式復用的高速信號3×112 Gbit/s在片上的任意傳輸和互連。這為片上多模光學系統的大規模集成解決了模間串擾和損耗問題。
2. 基於擬人算法（HLA）的智能鎖模雷射器
上海交通大學義理林教授課題組提出了基於擬人算法（HLA）的智能鎖模雷射器，最快開機自動鎖模僅需0.22s，失鎖恢復則僅需14.8ms，均大幅刷新了之前的記錄。
3. 基於多角度幹涉的三維多色活細胞超分辨光學顯微鏡
浙江大學劉旭教授和匡翠方教授課題組與其合作者，在超時空分辨活細胞成像系統和方法研製方面取得突破，開發出了新型的光學超分辨成像技術——多角度幹涉顯微鏡（MAIM），為微管、內質網、線粒體和細胞膜等亞細胞組織的生物動力學分析提供了有力的研究工具。
4. 無磁光場非互易放大
華東理工大學龔尚慶教授團隊與其合作者，將原子熱運動導致的都卜勒效應和拉曼增益結合，提出了可在自由空間實現光波波段非互易放大的原創性方案，並在實驗上進行了驗證。這一方案為常溫工作、易於調控、小型化可集成的無磁非互易放大器研製提供了新的途徑。
5. 大帶寬、低損耗、高效率、高集成度的矽基電光調製器
在矽基光子平臺上混合集成電光調製材料技術，是目前世界各主要國家正在集中攻關的高價值核心技術，競爭極其激烈。中山大學蔡鑫倫、餘思遠課題組與其合作者，研製出大帶寬、低損耗、高效率、高集成度的矽基電光調製器。所有材料與加工工藝完全依靠國內自主條件，具備完全的自主智慧財產權。
6. 採用反向外延技術實現晶圓級亞50nm周期的多層膜光柵器件製備
中科院上海微系統與信息技術研究所歐欣教授與其合作者，提出了一種製備大面積超高線密度光柵的新方法，在2英寸晶圓上實現了＞20000線/毫米光柵器件的製備；通過與高效率X射線多層膜相結合，實驗角色散性能比現有成熟技術製備的最高線密度光柵（5000線/毫米）高6倍。該技術已經獲得三項中國發明專利和一項德國專利的授權，具有完全自主智慧財產權。
7. 高性能藍光單模微納雷射
中科院上海光機所張龍研究員領銜的微結構與光物理研究團隊發現一種新型全無機鈣鈦礦RbPbBr3材料，成功實現高性能藍光單模雷射輸出，對高性能微納雷射器件、多色雷射器及雷射顯示等的研究具備重要意義。
8. 突破線性界限制的光纖量子密鑰分發系統
中國科學技術大學郭光燦院士團隊首先在理論上提出了免相位後選擇的雙場量子密鑰分發協議，有效降低雙場類協議的執行複雜度。基於這一協議，郭光燦團隊突破了異地孿生光場製備和長距離信道相位補償兩項核心技術，在300km常規光纖信道中，完成了超越線性界限制的高密鑰生成率實驗系統，為無中繼長距離城際量子密鑰分發網絡邁出了關鍵的一步。
9. 動態平面光子元件
南京大學胡偉教授、陸延青教授團隊與其合作者，通過設計摻入光控手性翻轉分子機器的自組裝螺旋超結構，實現了工作波段連續可調、共軛相位分布光控變換的平面光子元件，提供了一種動態平面光子元件的實用方案。
10. 基於有機列印微納雷射陣列的全色雷射顯示
中科院化學所趙永生課題組充分發揮有機材料在溶液加工方面的優勢，利用噴墨列印的方式精準構建了紅綠藍微納雷射陣列作為顯示面板，首次實現了主動發光平板雷射顯示，解決了當前雷射投影顯示無法用於手機、平板、可穿戴設備等領域的問題。
版權聲明：凡本網註明「來源：中國科學報、科學網、科學新聞雜誌」的所有作品，網站轉載，請在正文上方註明來源和作者，且不得對內容作實質性改動；微信公眾號、頭條號等新媒體平臺，轉載請聯繫授權。郵箱：shouquan@stimes.cn。