基于全介质超表面的液晶空间光调制器

摘要：传统的液晶空间光调制器依靠光在液晶层中的传播相位积累实现相位调制，需要较大的盒厚以满足所需的相位延迟量，进而导致响应速度受限，并制约器件的小型化与高密度集成。提出一种基于非晶硅超表面的反射式空间光调制器，采用步进式光刻技术在8 inch（1 inch=2.54 cm）晶圆上制备幅面为0.37 inch 的超表面，并将其对位集成于一维阵列电极之上。该设计将主要相位调制机理从传统的液晶传播相位累积转移至超表面的共振相位调控，从而减少对液晶层厚度的依赖。利用米氏共振效应提供初始相位覆盖，液晶层仅需产生微小的折射率扰动即可实现全相位调制，从而将液晶盒厚度压缩至1 μm。实验结果表明，该器件在1550 nm 工作波长下的连续相位调制摆幅达到2.46π，实现全相位调制，光束扫描角可达34°。该方案验证基于共振相位调制的超表面空间光调制器的可行性，为提高液晶器件响应速度与推动其小型化提供一条有效的技术路径。

光电 2026年09月10日 1 点赞 0 评论 72 浏览

基于结构化背光的无光栅三维光场显示系统

摘要：提出一种基于结构化背光的无光栅三维光场显示系统。该系统采用Micro-LED 阵列作为可控的结构化背光源，结合交错点亮策略与光场编码算法，在无需使用光栅或透镜的前提下，实现120°的连续水平视角。通过几何建模与干扰分析，优化LED 单元的点亮方式，有效减小相邻单元之间的干扰。实验结果表明，该系统具有良好的立体图像质量，具备优异的光场重建能力与系统扩展性。所提方法为构建轻量化、高性能的大视角裸眼三维显示系统提供新的技术路径。

光电 2026年09月10日 1 点赞 0 评论 63 浏览

Mini-LED显示用量子点色转换玻璃的设计与研究

摘要：针对Mini-LED 显示技术中传统RGB 三色芯片分选与巨量转移工艺成本高、效率低的技术瓶颈，提出一种基于玻璃通孔与量子点色转换的创新解决方案。采用玻璃作为基底，结合精密激光加工与磁控溅射镀膜技术，成功构建侧壁具有SiNx/Ag/SiNx 复合高反射膜层的通孔结构，可将相邻像素间的光学串扰率有效抑制在5% 以下。开发基于异冰片基丙烯酸酯（IBOA）/癸烷二元溶剂体系的量子点墨水，实现96.3%（绿光）与91.6%（红光）的高荧光量子产率，并通过优化喷墨打印工艺制备均匀的色转换层。实验结果表明，所制备量子点色转换玻璃的红色与绿色单元的CIE 色坐标分别达到（0.698，0.302）和（0.170，0.797），理论色域覆盖率可超过NTSC（National Television System Committee）标准的127%，展现出优异的广色域显示潜力。

光电 2026年09月11日 1 点赞 0 评论 61 浏览

基于对抗色彩空间理论的滤光合成视觉

摘要：光谱滤波能够实现对视觉响应的调控，是视觉成像领域的重要研究内容。为准确模拟人眼经滤光后的视觉效果，基于对抗色彩空间理论建立了滤光合成视觉仿真模型，并提出了包括滤波拆分、线性-非线性修正及蒙版后处理的优化流程。滤光合成视觉是显示器光源信息经光谱滤波后，在人眼视锥细胞上产生的响应。模型在光谱滤波环节引入实体滤光片信息，并建立评价体系对仿真效果进行验证。结果表明，优化后的模型对图像自然度、对比度与亮度的模拟准确性分别提升了20%~30%、70% 与20%。此外，滤光合成视觉仿真模型与自组装纳米结构滤光片制备的连接，推进了滤光视觉从数值模拟到实际应用的转化。本研究为滤光视觉模拟提供了可靠且准确的模型，可应用于光学探测、机器视觉及色觉矫正等领域。

光电 2026年09月11日 1 点赞 0 评论 67 浏览

消防头盔近眼显示系统光学设计

摘要：将头戴显示设备应用于消防领域，有利于消防人员更好地获取周边环境信息，解放双手，方便作业。为此，将自由曲面棱镜与消防面罩集成设计，设计出一种面向消防应用场景的头盔显示光学系统。设计结果表明，该系统在450~680 nm可见光波段内可实现39°×22°的视场角，适配0.71 inch（1 inch=2.54 cm）、分辨率为1980×1080 的有机发光二极管微显示器，具备8 mm 的出瞳直径与18 mm 的出瞳距离，满足现役消防面罩内佩戴需求。此外，分析了面罩外表面在260 ℃高温火场下的面型变化，以及面罩内近眼显示光学系统在20~60 ℃温度范围内的成像质量，还将面罩面型的受热变化拟合成离轴自由曲面，并将其引入光学设计优化过程，从而提升了系统在高温环境下的光学稳定性。结果表明，在较宽的温度范围内，近眼显示系统在奈奎斯特频率处的调制传递函数优于0.25，图像畸变为8.97%，集成面罩的透射通道畸变为2%。该研究为增强现实显示在消防专业领域中的应用提供了有效的设计与优化思路。

光电 2026年09月14日 1 点赞 0 评论 70 浏览

紧聚焦矢量光场调控方法、进展及应用

摘要：紧聚焦矢量光场调控作为衍射极限尺度下探索光与物质相互作用的重要工具，近年来在理论与应用层面均取得显著进展。基于Richards-Wolf 矢量衍射积分理论及其傅里叶变换形式，研究者实现了对紧聚焦光场的高效建模与精确计算，为复杂光场设计提供了坚实基础。在此理论框架下，横向自旋光场、时空光涡旋及光学斯格明子等新型特异性光场相继被提出并得到验证，显著拓展了光场调控的自由度与物理内涵。这些前沿成果推动了超分辨显微成像、光镊技术、微纳加工及光学传感等领域的快速发展，在生命科学、精密制造和信息处理中展现出广阔的应用前景。从上述理论方法、前沿进展与典型应用三个方面对紧聚焦矢量光场进行了系统论述。

光电 2026年09月14日 1 点赞 0 评论 69 浏览

基于多功能量子阱二极管器件的氮化镓光电融合手势通信系统

摘要：设计并实现一种基于多功能氮化物二极管器件的光电融合手势通信系统。该系统包含由多功能量子阱二极管器件组成的可穿戴手势识别传感模块以及无线光通信（WOC）链路。其中，手势识别部分利用片上集成氮化镓光电子器件作为光发射和光接收，融合塑料光纤传感器，实现对手指弯曲的感知，并通过单片机读取和识别手势信息，实现手势精准识别。随后，将手势信息经串口输出，对信号进行频移键控（FSK）调制后驱动蓝光发光二极管（LED）发光，串口波特率为1200 Baud，FSK 载波频率分别为42 kHz 和84 kHz；接收端通过绿光LED 探测，演示1.5 m 水下信道传输，误码率低于10-4。该系统的总功耗约为13.2 W。所提基于氮化物二极管器件的手势传感和通信架构为构建低成本人机交互系统提供可行的解决方案，在水下救援和人机交互等场景中具有潜在的应用价值。

光电 2026年09月15日 1 点赞 0 评论 63 浏览

基于石墨烯/纳米微球电光调制器的调Q光纤激光器

摘要：利用光纤倏逝波耦合效应，设计一种基于石墨烯/聚苯乙烯纳米球/聚二甲基硅氧烷（Gr/PS Ns/PDMS）电光调制器的调Q（Q 为品质因子）光纤激光器。该全光纤电光器件采用氢氧火焰制备的锥型光纤，并将其置于石墨烯和Ag 叉值电极之间构成调制结构。为了增强光与石墨烯的相互作用，将单层PS Ns 沉积于石墨烯表面，并用PDMS 稳定结构，限制发散的倏逝场以形成强局域场。实验结果表明：在电极两端施加不同幅值的电压以改变石墨烯固有的光学吸收特性，对腔内光进行调制，可以实现1530 nm 光纤激光器调Q 脉冲输出性能的主动调控，器件的调制深度达53.25%，脉冲重复频率在41.6~71 kHz 内连续可调，脉宽在3.186~3.965 μs 内，对应平均输出功率为2.69~3.94 mW，脉冲能量为64.69~55.42 nJ。该器件兼具低成本、低功耗、高调制深度的优势，为开发灵活可控的调Q 光纤激光器提供新思路。

光电 2026年09月15日 1 点赞 0 评论 58 浏览

光电探测器光学中心高精度自动校准技术

摘要：针对透镜型光子单元探测器（简称光探）存在的光学中心校准精度低、一致性差、劳动强度大以及效率极其低下等问题，提出了一种高精度全自动光学中心校准系统。首先，通过高精度夹持机构与μm 级光学显微镜图像采集系统构建物理调节平台；接着，采用改进归一化匹配算法提取光探的光学中心坐标值，并结合最小二乘滤波与旋转拟合算法获取光探机械定位中心的精确坐标值；最后，通过μm 级差动伺服调节，使光探机械定位中心与光学中心同轴度误差控制在20 μm 以内。对比人工标定结果与系统自标定结果可知，偏差Δx 均值小于等于0.87 μm，Δy 均值小于等于0.76 μm，且Δx和Δy 的标准差分别为1.1 μm 和1.0 μm，这表明所提系统的自标定精度和稳定性较好。此外，所提系统完成单次全流程校准的耗时不超过3 min，相比传统校准工艺（耗时约为25 min），整体校准效率提升约8.3 倍，在校准精度、一致性和校准效率均得到显著提升。

光电 2026年09月16日 1 点赞 0 评论 52 浏览

语义光通信：从地面到空天

摘要：语义光通信通过人工智能技术提取、传输核心语义信息而非完整比特流，成为突破上述瓶颈的关键新兴范式。在地面场景中，语义光通信能显著提升传输效率与智能交互能力，在光纤通信中实现信源的高效智能传输、多媒体内容的情感分析与交互、大容量全息通信等应用，为F5G/F6G 通信、智慧城市、虚拟现实等领域提供核心技术支撑。在空天领域，面向自由空间光通信中大气衰减、大气湍流、星间/星地长链路信噪比低等难题，语义光通信可通过聚焦语义核心信息，大幅提高通信稳定性、可靠性与频谱利用率，为长距离卫星通信、深空探测等任务的高效信息交互提供全新解决方案。将系统介绍语义光通信的基本理念与技术方法，梳理其在光纤通信与自由空间光通信中的研究进展，深入探究不同传输场景、业务需求下的系统性能优化路径，为推动语义光通信从理论研究走向实际应用提供参考。

光电 2026年09月16日 1 点赞 0 评论 64 浏览