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电容去离子技术的单元结构、技术参数与电极材料研究进展

电容去离子技术的单元结构、技术参数与电极材料研究进展

摘要：近年来，电容去离子（CDI）技术因具备高效节能且环保的特点，成为具有广阔发展前景的海水淡化及高盐废水处理技术。然而，CDI技术由于成熟度不高，存在脱盐率不高、电极表面存在副反应等问题，目前没有大规模应用。因此，大量研究致力于开发新型电极材料与单元结构以提升CDI单元性能。其中，为克服副反应的影响，一种结合离子交换膜与电极的膜式电容去离子（mCDI）技术成为研究热点。本文综述了CDI/mCDI的各类单元结构和不同电极材料在脱盐领域的研究进展，探讨了各种电极材料制备工艺和评估电吸附单元运行效率的技术参数，并对CDI技术的未来发展方向进行了展望。
光电 2026年02月28日
硅基锗光电探测器的发展现状与未来趋势

硅基锗光电探测器的发展现状与未来趋势

摘要：5G通信、人工智能、物联网等领域的快速发展对现有的通信系统提出了苛刻的要求。目前，具有低延时、低功耗、大容量等特点的光互连作为新通信方案受到广泛关注，其中基于硅基光电子技术的光互连是最佳的技术选择之一。作为核心器件的硅基锗光电探测器对于硅基光互连的发展至关重要。文章对硅基锗光电探测器技术发展进行阐述分析，系统总结高性能硅基锗光电探测器的新型结构、关键工艺和发展过程中的技术创新，展望其发展趋势和热点技术与研究方向，以期为中国光通信系统建设和发展提供支持。
光电 2026年02月27日
铌酸锂晶体、单晶薄膜及其在光芯片产业的未来布局

铌酸锂晶体、单晶薄膜及其在光芯片产业的未来布局

摘要：随着5G/6G通信技术、大数据、人工智能等应用领域的快速发展，新一代光子芯片的需要日益增长。铌酸锂晶体凭借优异的电光、非线性光学和压电特性，成为光子芯片的核心材料，被称为光子时代的“光学硅”材料。近年来，铌酸锂单晶薄膜制备和器件加工技术取得突破，展现出尺寸更小、集成度更高、超快电光效应、宽带宽、低功耗等优势，在高速电光调制器、集成光学、量子光学等领域应用前景广阔。文章介绍了光学级铌酸锂晶体、单晶薄膜制备技术的国内外研发进展和相关政策，以及其在光芯片、集成光学平台、量子光学器件等领域的最新应用。分析了铌酸锂晶体-薄膜-器件产业链的发展趋势及挑战，并针对未来布局提出建议。目前，中国在铌酸锂单晶薄膜、铌酸锂基光电器件领域与国际先进水平处于并跑阶段，但在高品质铌酸锂晶体材料产业化方面仍有较大差距。通过优化产业布局和加强基础研发，中国有望形成从材料制备到器件设计、制造和应用的完整的铌酸锂产业集群。
光电 2026年02月26日
全球量子计算技术研究进展与发展建议

全球量子计算技术研究进展与发展建议

摘要:量子计算是引领新一轮科技革命与产业变革的战略性前沿领域，厘清我国在该领域的技术态势并制定精准发展路径，对赢得全球科技竞争主动权至关重要。文章通过对国际量子计算技术发展格局的深度剖析，系统评估了我国量子计算技术的发展情况。研究表明，我国经过近10 年的快速发展，量子计算整体技术水平跻身全球第一方阵，在光量子等技术路线上领先，但在多数细分方向上与美国仍有差距，在基础原理与原始创新层面有待提高。研究进一步揭示了我国在核心材料、关键设备领域面临的外部制约，以及高端人才储备短缺的严峻挑战。基于此，提出了一系列旨在强化自主创新、优化人才战略的对策，为我国在量子领域抢占未来制高点提供决策参考。
光电 2026年02月24日
量子计算机的现状与发展

量子计算机的现状与发展

摘要：量子计算是一场信息和计算领域的深刻变革，有望重塑未来的计算范式。文章追溯了量子计算从理论奠基与思想萌芽、算法突破、实验探索与硬件起步到当前“含噪声的中等规模量子”时代的4 个发展阶段，系统阐述了量子比特、量子叠加和量子纠缠等核心物理原理。详细梳理并比较了超导、离子阱、光量子及中性原子的主要硬件研发技术路线，分析了其在规模、质量和连接性上的不同权衡。在此基础上，深入探讨了量子计算面临的三大核心挑战：对抗环境噪声与退相干、实现高开销的量子纠错及解决系统扩展的工程瓶颈。进一步聚焦产业化进程，剖析了量子计算云平台的发展模式，并重点论述了从松耦合到“量超融合”的量子-经典混合计算架构，认为这是通往实用性量子优势的关键路径。立足全球趋势与我国国情，提出了以容错为长远目标、软硬件生态协同发展、加速量超融合落地等发展建议，以期为我国在该领域的战略规划提供参考。
光电 2026年02月17日
二维材料引领后摩尔时代

二维材料引领后摩尔时代

摘要：二维材料因其优异的物理化学特性，在“后摩尔时代”成为集成电路、可穿戴技术、医疗监测等领域的潜力股，变成当前学术界和产业界的研究热点。介绍了后摩尔时代面临的瓶颈和挑战，以及二维材料的发展历程、制备方法以及超薄性、带隙可调和超高的迁移率，分析了二维材料在芯片、柔性传感器、能源存储、光电器件等领域的应用前景。探讨了二维材料在实际应用中面临的规模化制备、工艺复杂度高、实际测试与预期理论值差异大等问题，提出了通过新型原子催化剂、卷对卷转移技术、氢钝化等手段来弥补这些不足，探讨了二维材料的潜力。总结了发展二维材料的方向路径，强调二维材料硅基化改造、多维度创新和产业化推进的重要性。
光电 2026年02月15日
无线输能超表面技术研究进展

无线输能超表面技术研究进展

摘要：随着无线通信与人工智能技术的发展，小型移动设备的数量正在急剧增加，传统有线电力供应模式已不能满足人们对便携性和移动性的需求。射频与微波无线输能技术能够摆脱有线能源的限制，在无线设备中具有巨大的应用潜力。综述了超表面技术的关键热点，介绍了无线输能融合无线通信、无线传感、可重构智能超表面和目标识别与定位等技术的研究进展。超表面具备独特的电磁参量调控能力和二维紧凑可共形等优势，有望在射频与微波无线输能领域起到关键作用。无线输能超表面技术的关键热点主要包括无线电力传输、无线能量收集、同步无线信息与电力传输和可重构无线输能技术等。在无线输能系统中，超表面可以在发射端生成能量波束，在传输路径中增强耦合谐振，还可以在接收端提高交直流转换效率。
光电 2026年02月14日
光驱动微纳马达的机理及应用

光驱动微纳马达的机理及应用

摘要：近年来，光驱动微纳马达作为一种新兴的微型动力装置，因其能量输入可调、开关状态可逆且可远程操控等优势，在水环境处理、生物医疗以及生物传感等领域展现出广阔的应用前景。梳理了光驱动微纳马达在材料设计、光能利用与驱动控制等方面的研究进展，重点分析了基于光热效应、光致异构化以及光催化分解等不同机制的驱动机理，并列举了分别利用紫外光、可见光与近红外光驱动的微纳马达的独特优势及其典型应用。同时，该类马达在实际应用中仍面临光能转换效率较低、运动控制精度不足以及材料生物相容性和稳定性不佳等问题。未来研究应致力于提升光能转换效率、开发高生物相容性材料、优化运动控制策略，并探索多源驱动方式与多功能集成化设计，从而推动光驱动微纳马达性能的全面提升与应用范围的进一步扩展。
光电 2026年02月13日
激光合成技术制备电化学功能材料的应用研究进展

激光合成技术制备电化学功能材料的应用研究进展

摘要：激光技术是近年来一种应用广泛的合成技术，具有一定的可控性、低接触性和低污染性，其操作简单高效，能够减少材料浪费和能源消耗，降低对环境的影响。利用激光合成技术制备出的具有多孔结构的电化学功能材料在储能领域，如光电催化、电池、超级电容器等方面，有着良好的应用前景。激光合成技术的应用，能够实现资源的高效利用和环境的可持续发展。本文综述了激光合成技术的原理及其在储能及生物传感方面的应用，对激光的机遇与挑战进行了讨论。随着激光合成材料研究的持续深入，其在能量存储领域的应用技术正迎来加速发展。
光电 2026年02月12日