代表性成果

实验室坚持围绕先进光电子技术及器件、微纳光子技术及器件、精密光学传感与检测仪器三个方向开展研究工作。近三年取得以下显著成果:

1.超分辨光学显微成像技术与仪器

1)提出光学移频超分辨成像方法,打破非荧光标记样品难以超衍射极限2倍的成像限制,首次实现常规光学样品的宽场λ/7超衍射极限的光学成像。

2)提出荧光辐射微分技术,提高超分辨成像的信噪比,结合饱和荧光非线性移频,实现了荧光样品的λ/11深超分辨成像并提高超分辨成像的速度。

3)提出了多角度干涉编码移频技术,实现生物活体亚细胞器宽场三维超分辨的快速成像。

4)系统研发了超分辨显微中的高稳定性探针、高速高精度扫描部件与纳米精度关键装调技术,成功推进我国高端光学显微镜的产业化。

相关研究成果获得2019年度国家技术发明二等奖。

2.片上光场调控技术与器件

1)成功研制了世界上第一个片上三维光子拓扑绝缘体,将三维拓扑绝缘体从费米子体系扩展到了玻色子体系。

2)首次展示了五个比特的自旋团簇的手征性自旋演化,同时成功实现超导量子芯片,合成了20比特多组分薛定谔猫态,打破了纠缠比特个数的世界纪录。

3)提出片上光辐射调制新方法,实现了超黑体斯特藩-玻尔兹曼定律的动态热辐射。

相关研究成果以第一单位分别在NatureScience上发表,并获得2018年度浙江省自然科学一等奖。

3.航天光学稳定成像技术及系统

1)突破了由于卫星运动和颤振制约光学成像质量的技术瓶颈,实现了高分辨遥感卫星光学稳定成像,助力高分十一号获取了我国最高分辨率对地遥感图像。

2)解决了地月空间和星上复杂电磁环境中微小型光学成像系统的可靠性问题,成功研制了嫦娥四号着陆器降落相机光学系统,保障了人类历史上月球背面首次软着陆的圆满成功。

3)提出了共路双分辨成像技术,成功研制了嫦娥四号鹊桥中继星上的光学观测相机系统,在人类历史上首次从地月拉格朗日L2点附近拍摄了地月合影及地球、月球背面特写图像。

相关研究成果获得2017年度国防技术发明一等奖。国家六部委对探月工程嫦娥四号任务的表彰中,实验室依托单位浙江大学光电科学与工程学院获“突出贡献单位”。

在积极承担国家重大工程项目任务和开展原创性基础研究的同时,实验室进一步加大光学仪器关键技术与器件的研究,在新型光学集成芯片、激光与非线性光学技术、微纳光子器件、大深度生物活体成像以及环境探测多功能光学雷达等方面都取得重要进展。作为地处东南沿海光学产业集聚区的国家研究基地,实验室还密切关注新产业、新经济的发展,在智能传感设计、核心部件制造、光学生产工艺、行业标准制定等方面与国内光学仪器龙头企业全面合作,及时辐射应用基础和工程研究方面的成果和优势,凸显了长三角大湾区光学产业集聚区智能传感与光学仪器的产业发展特色,助推其成为国际上最重要的光学仪器制造高地。