据中国激光杂志社网，于2024年04月21日报道， 中国激光杂志社重磅发布“2023中国光学十大进展”。经过评审委员会多轮遴选，“超冷原子扭转双层光晶格”等10项前沿进展入选“2023中国光学十大进展”（基础研究类）；“高速视觉任务中的纯模拟光电芯片”等10项进展入选“2023中国光学十大进展”（应用研究类）。
获奖名单以网站链接为准：
https://www.opticsjournal.net/CL/ZGGX?type=view&postid=PT240419000023mIoLr
基础研究类（10项）
1.超冷原子扭转双层光晶格
山西大学张靖团队在国际上首次基于超冷原子系统实现扭转双层光晶格，将扭转电子学研究从电子推广到中性原子水平，为超冷原子研究扭转电子学以及探索其它难以在材料中实现的新奇量子现象打开了一扇大门。
2.自由电子泵浦表面等离极化激元相干放大
中国科学院上海光学精密机械研究所李儒新、田野团队在超快激光驱动的新型相干光源研究中取得突破进展。研究团队首次在实体空间观测到了表面等离极化激元(SPP)相干放大的全过程，揭示了自由空间激光向“光子准粒子激光“转换的新机制，阐述了一种波导上自由电子光源的新原理。研究成果对于发展小型化/高功率的SPP相干光源具有重大意义。
3.C(NH2)3BF4晶体全波段相位匹配特性的发现及高效非线性频率转换
中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心潘世烈团队提出全波段相位匹配晶体理念并揭示其物理机制，该类晶体基于应用最为广泛的双折射相位匹配技术，可以实现对晶体材料透过范围内任意波长的相位匹配。团队在GFB晶体中成功实现对其晶体紫外透过范围内任意波长的双折射相位匹配。该晶体具有生长大尺寸晶体的优势，可实现1064 nm激光器二、三、四、五倍频高效、大能量输出，能高效扩展商用激光器的可调谐范围。
4.利用噪声工程突破光学超构表面偏振复用极限
南京大学彭茹雯、王牧研究组联合美国东北大学刘咏民研究组，在国际上首次原创地提出光学响应噪声的概念，利用噪声工程发展出光学偏振复用新途径，成功突破光学超构表面偏振复用的物理极限，为发展高容量光学显示、信息加密、数据存储等提供了新范式。
5.基于像素化金属超表面的纳米结构色
南京大学陆延青、徐挺团队研发了一种像素化的金属超表面，通过操控交叉偏振转换下表面等离子体共振模式解决了金属结构色饱和度较低的难题，并在优化算法的辅助下，建立了同时兼具广色域、高效率、明暗连续变化且偏振动态可调等优势的结构色产生机制。研究团队采用模板剥离工艺，利用该技术在微尺度上精细复现了多幅世界名画作品。该成果为新一代纳米彩色打印、全彩微纳显示、光学防伪加密等相关技术研发提供了前期基础和指引。
6.有源悬浮腔光力系统中的非线性多频声子激光
国防科技大学罗晖、肖光宗课题组与湖南师范大学等合作者，通过引入光学增益，成功构建了新型有源悬浮腔光力系统，破解了耗散耦合腔光力系统面临的散射损耗大、难以形成微米尺度振子声子激光的公认难题，在国际上首次实现了微球声子激光，观测到了声子高阶相干效应以及非线性高阶谐波，为探索丰富的非线性声学现象及应用、开展声子激光频梳、声子激光成像与探测等前沿研究打开了大门。
7.通过超快激光图案化和材料组装的动态调控实现三维纳米制造
香港中文大学陈世祈团队与合作者在3D微纳加工技术研发方面取得突破。结合超快激光图案化和动力学调控纳米自组装，在微纳加工的材料的普适性、精度和速度等关键指标上同时打破纪录；可高速加工20余种有机及无机材料，并首次实现20纳米3D制造精度，为精密微纳器件制造带来全新的可能。
8.合成复频率波克服超透镜中的损耗
香港大学张霜、张翔团队和国家纳米科学中心戴庆团队首次提出复频率波的合成方法，将多个实频率波源线性叠加组合成复频率波源，在不提升实验设备的情况下，利用复频率波的虚增益成功补偿了超透镜的材料损耗，并将分辨率提升近一个数量级。该成果为补偿光学固有损耗提供了一个可行方案。在光学成像和传感上有重要应用价值，并有望推动片上光学领域的发展。
9.单根多模光纤在体超分辨成像
浙江大学及之江实验室联合团队刘旭与杨青团队针对多模光纤运动过程模式失稳对成像扰动的“重大挑战”，提出了空间频率域追踪自适应信标光场编码方法，将运动状态追踪速度从分钟量级提升到毫秒量级，实现了世界上最长距离的单根多模光纤无透镜、超分辨、动态成像，为多模光纤内镜在生命科学、生物学、工业检测以及临床诊断中的应用迈出了实质性的一步。
10.光的量子拓扑观测
浙江大学量子光学团队和超导量子计算团队在全新设计的超导量子芯片上首次实现了光的量子拓扑态操控，其所构建的福克态晶格展现了多个重要的拓扑物理模型，包括在一维晶格实现拓扑零能态的绝热输运，在二维晶格中上观测到谷霍尔效应以及Haldane边缘流。该研究为高维的拓扑物态提供新的研究平台，在经典和量子起源的拓扑态之间架起了桥梁。
应用研究类（10项）
1.高速视觉任务中的纯模拟光电芯片
清华大学自动化系和电子工程系联合团队提出一种纯模拟光电融合计算芯片，智能视觉任务中国际上首次实测光电计算可以在系统层面，达到高性能GPU算力的三千余倍，能效的四百万余倍。绕过ADC速度、精度与功耗相互制约的物理瓶颈，在一枚芯片上突破大规模计算单元集成、高效非线性、高速光电接口三个关键瓶颈，证明了光子计算在诸多AI任务中的优越性。
2.光纤光声消化道内窥镜
暨南大学关柏鸥率领的医工交叉研究团队，研制出一种光纤光声内窥镜，不仅能以高空间分辨率呈现血管网络结构，而且能够实时监测每一根血管的血氧饱和度的变化情况，为消化道疾病诊断提供了一种先进的影像学手段。
3.具有纠缠修复能力的多芯片高维量子网络
北京大学王剑威团队和浙江大学戴道锌团队联合攻关，发展出了硅基大规模光量子芯片调控、片上多维混合复用量子调控等关键技术及核心器件，提出了一种高维量子纠缠自修复方法，可快速恢复在复杂介质传输中已退化的高维纠缠，最终实现了具有纠缠修复能力的多芯片高维量子网络，为进一步构建大规模、可实用化量子网络开辟了新路径。
4.高效热蒸发钙钛矿发光二极管的有源驱动显示应用
华中科技大学武汉光电国家研究中心唐江、罗家俊研究团队联合武汉华星光电技术有限公司，采用热蒸发分子配体辅助沉积工艺，开发出适配硅基驱动电路一体化集成的高效钙钛矿发光二极管技术，获得了高清流畅的图象与动画显示，这是国际上第一次实现有源驱动的钙钛矿单色显示面板，有望直接推进钙钛矿发光技术在显示应用方面的产业化进程。
5.单周期百拍瓦激光用近倍频程超宽带脉冲压缩光栅
中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学研发中心强激光衍射光栅研发团队成功研发400 nm超宽带脉冲压缩金光栅，比数十年来应用金光栅的光谱带宽提升近一倍，结合该团队已实现的国际最大口径（1620 mm×1070 mm）掩膜技术，解决了实现单周期数百拍瓦乃至艾瓦激光脉冲宽度压窄和大能量传输的一个核心技术难题。
6.介观尺度单颗粒的声学指纹振动谱测量
北京大学物理学院肖云峰、龚旗煌院士团队，提出了介观尺度单颗粒振动测量的微腔方案，将振动谱测量范围推进到MHz至GHz频率窗口，成功实现了不同种类微生物细胞的振动指纹谱识别。该工作为微观尺度颗粒物的力学特性研究提供了新路径，有望在光声传感、腔光力学、生物力学等领域得到广泛应用。
7.片上红外光电逻辑门智能芯片
中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室胡伟达研究团队联合国科大杭州高等研究院、浙江大学团队在片上红外光电逻辑门智能芯片研究方面取得了重要进展。研究团队基于多波导定点耦合与范德华异质界面级联的局域场光电联合调控新机制，突破传统红外探测器自由空间调制的研究范式，首次提出片上多波导集成红外光电逻辑门架构，解决红外通讯波段非线性复杂逻辑功能难以构建的瓶颈，为高集成度红外光电智能芯片的实现提出了理想方案。
8.百瓦级900 nm全光纤激光
中国科学院上海光学精密机械研究所胡丽丽团队与成都信息工程大学合作，研制了新型掺钕石英光纤，通过引入非氧阴离子，大幅提高掺钕石英光纤的900 nm发射性能，有效克服了1 μm跃迁竞争问题，在国际上首次获得了百瓦量级900 nm全光纤激光，是此前900 nm全光纤激光功率记录的50倍，该项工作具有里程碑意义，为开发小型化双光子成像及蓝光通信系统奠定了重要基础。
9.互变异构混合配位实现高效无铅钙钛矿LED
吉林大学王宁团队联合东南大学卢海洲、上海大学杨绪勇、洛桑联邦理工学院Michael Grätzel等人首次提出一种适用于稳定无铅锡基钙钛矿的普适性策略：通过互变异构体混合与钙钛矿配位，诱导Sn2+周围电子局域化，并自发的在钙钛矿表面形成准垂直、稳定的氢键互变异构二聚体和三聚体超结构，避免安德森局域导致的不利影响，有效提高钙钛矿晶体结构的有序性。制备的锡基钙钛矿LED峰值外量子效率达20.29%。该成果有望推动无铅钙钛矿LED领域的发展。
10.基于多模干涉的超高集成度光学卷积处理器
中国科学院半导体研究所集成光电子材料与器件重点实验室李明、祝宁华院士团队借助空-时变换结合波分复用技术，采用多模干涉机理，成功研制了一款超高算力密度光学卷积智能处理芯片，创造了目前光计算芯片最高算力密度记录，该芯片调控单元数量随矩阵规模呈线性增长，有效缓解了光计算芯片规模扩展的难题，为解决光计算芯片大规模集成探索了一个新的方向。
“中国光学十大进展”评选活动由中国激光杂志社发起，至今已成功举办18届，旨在促进中国优秀光学研究成果的广泛传播，推动中国光学事业的发展。凭借高学术水平的候选成果，以及严格公正的评审机制，这一奖项备受业界认可，具有高度的公信力和影响力。
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