7月18日，光學(xué)前沿——第九屆國際信息光學(xué)與光子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（CIOP 2017）在哈爾濱工業(yè)大學(xué)召開。
來自中國、美國、德國、英國、日本、韓國、新加坡等近600位科研人員及企業(yè)代表參加了此次會(huì)議。德國斯圖加特大學(xué)Wolfgang Osten教授、英國牛津大學(xué)Ian Walmsley 教授、哈爾濱工業(yè)大學(xué)呂志偉教授分別就光學(xué)測量、量子光網(wǎng)絡(luò)、高功率激光方向作了大會(huì)報(bào)告。
Wolfgang Osten教授：光學(xué)測量與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
德國斯圖加特大學(xué)前副校長、應(yīng)用光學(xué)研究所主任Wolfgang Osten教授報(bào)告稱：“光學(xué)測量方法，由于其與被測對(duì)象的非接觸性、測量速度快、分辨率高、光場信息的多樣性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究與工業(yè)生產(chǎn)中。”
“利用光學(xué)方法既能對(duì)納米尺度下的微觀結(jié)構(gòu)，也能對(duì)宏觀結(jié)構(gòu)如飛機(jī)機(jī)翼進(jìn)行測量。光學(xué)測量能夠獲得被測物體的宏觀形狀、微觀形貌、表面及亞表面缺陷、材料組成、微觀形變等多種信息。不同的測量方法采用了不同的物理量，包括光場的強(qiáng)度、頻率、相位、角譜、偏振狀態(tài)、角動(dòng)量、相干程度和傳播時(shí)間等。”
他補(bǔ)充稱：“現(xiàn)代超光譜技術(shù)能夠使用一套系統(tǒng)測量多種光場信息。而采用多模式測量技術(shù)的系統(tǒng)則能夠解決復(fù)雜的醫(yī)療或生物學(xué)問題。但是，目前光學(xué)測量方法仍存在許多缺陷，最重要的挑戰(zhàn)是如何進(jìn)一步提高光學(xué)系統(tǒng)的分辨率。系統(tǒng)必須充分利用光場的信息，并通過建模進(jìn)行輔助測量。”
Ian Walmsley教授：量子光子網(wǎng)絡(luò)
英國牛津大學(xué)網(wǎng)絡(luò)量子技術(shù)（NQIT）中心主任Ian Walmsley教授領(lǐng)導(dǎo)構(gòu)建了英國量子網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。其研究團(tuán)隊(duì)的研究重點(diǎn)是利用量子光子技術(shù)進(jìn)行量子測量、仿真和通信。
Ian Walmsley教授報(bào)告稱：“在量子網(wǎng)絡(luò)中，基本信息單位是量子比特，運(yùn)算對(duì)象是量子比特序列。量子比特序列不但可以處于各種正交態(tài)的疊加態(tài)上，還可以處于糾纏態(tài)上。這些特殊的量子糾纏態(tài)，為量子計(jì)算提供了可能。量子光子網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)是量子相干性。因此要使量子網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)實(shí)，核心問題之一就是克服量子相干性的衰減，即消相干。”
“通過引入量子存儲(chǔ)構(gòu)造光質(zhì)混合結(jié)構(gòu)，可以有效改善量子網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性，并將推動(dòng)傳感器陣列、量子通信、量子模擬和量子計(jì)算的發(fā)展。我們正在研究新的基于波導(dǎo)的光源、檢測器和存儲(chǔ)器，這些新技術(shù)正在推動(dòng)量子光子網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)實(shí)。”
呂志偉教授：高功率激光沖擊點(diǎn)火慣性約束核聚變裝置（ICF）
目前，美國國家點(diǎn)火裝置（NIF）、歐洲高功率激光能源裝置（HiPER）和法國兆焦耳激光裝置（LMJ）等國際上最大的幾個(gè)大型激光裝置都在開展慣性約束核聚變研究，沖擊點(diǎn)火作為最新提出的點(diǎn)火方案受到廣泛重視。然而，世界上還沒有能夠?qū)崿F(xiàn)沖擊點(diǎn)火所需要的高功率高能量沖擊脈沖激光裝置。
理論分析表明，點(diǎn)火ICF所需的能量為425kJ，其中275kJ為壓縮能，150kJ為沖擊能。根據(jù)模擬，沖擊脈沖的時(shí)間僅為170～230ps。納秒激光脈沖放大的傳統(tǒng)方法主要依賴主振蕩功率放大器（MOPA），而飛秒超短脈沖放大依賴于啁啾脈沖放大（CPA）或光學(xué)參量啁啾脈沖放大（OPCPA）方法。但是在200ps激光脈沖放大中，上述兩種方法都無法使用：因?yàn)镸OPA方法的能量提取效率較低，且輸出強(qiáng)度受激光B積分限制；而CPA或OPCPA方法則受激光脈沖放大的傅立葉光譜寬度的限制。
長江學(xué)者、哈爾濱工業(yè)大學(xué)呂志偉教授報(bào)告稱：“相比之下，利用非線性光學(xué)方法的布里淵放大顯示了廣闊的應(yīng)用前景，即以主動(dòng)頻率匹配的布里淵散射方法放大200 ps激光脈沖。理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都證實(shí)了該方法能夠高效地將能量從長脈沖傳遞到200 ps脈沖。該方法已經(jīng)在中國ICF裝置——神光III原型系統(tǒng)中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。”
接下來的三天，180位光學(xué)一線專家應(yīng)邀將在光子集成與光互連，先進(jìn)光纖光學(xué)與傳感技術(shù)，生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)，光學(xué)設(shè)計(jì)與光學(xué)精密測量，光通信與光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，全息與光信息處理，光學(xué)成像與顯示、激光雷達(dá)，微納電子學(xué)與超材料，激光與非線性光學(xué)，量子光學(xué)與量子信息技術(shù)，激光微納加工與光學(xué)精密制造，先進(jìn)光功能材料與器件等12場分會(huì)專題進(jìn)行前沿報(bào)告。
本屆會(huì)議由中國激光雜志社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)聯(lián)合主辦，得到了美國光學(xué)學(xué)會(huì)、日本光學(xué)學(xué)會(huì)、韓國光學(xué)學(xué)會(huì)等國際學(xué)會(huì)的共同支持。為期4天的會(huì)議還將舉行多場活動(dòng)，光電匯攜手30家企業(yè)為會(huì)議提供線下產(chǎn)品咨詢與采購服務(wù)。
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