据中国激光杂志社网，于2024年02月02日报道，在探索科学前沿的无尽征途中，《中国激光》自1974年创刊以来，不仅见证了中国乃至全球激光科技的飞速发展，更成为了光学领域共享和交流的重要桥梁。为庆祝创刊五十周年，《中国激光》于2024年第1期出版创刊五十周年纪念专辑（首辑），邀请光学领域的资深科学家撰写前瞻性文章，聚焦最新研究成果和前沿研究。
20篇高质量综述文章涵盖了超构表面、铌酸锂光电器件、光量子精密测量、超分辨荧光显微技术、生物组织光学以及国家自然科学基金光学和光电子学项目展望等多元化研究主题，同时深度追踪了光纤激光器、量子点激光器、大模场光子晶体光纤、激光制造、激光尾波加速、激光中子源等激光技术研究进展。
下面，让我们一起深入《中国激光》创刊五十周年纪念专辑，探索这些前沿领域的精彩内容，共同见证激光科技的辉煌与未来！
1. 薄膜铌酸锂光电器件与超大规模光子集成（特邀，封底文章）
作者： 程亚*
第一单位： 华东师范大学物理与电子科学学院
薄膜铌酸锂光子集成技术近年迅速发展，而单晶薄膜铌酸锂为光子集成芯片提供了低损耗、高密度集成、低调制功耗的综合解决方案。本文回顾了这一技术的起源和发展，讨论了其光子结构的加工技术，并介绍了性能优异的薄膜铌酸锂光子集成器件和系统，如超低损耗光波导延时线、高速光调制器、高效量子光源、片上放大器和激光器。这些小型、低功耗、高性能器件对光电子产业将产生重大影响。
2. 片上集成光学神经网络综述（特邀）
作者：符庭钊，孙润，黄禹尧，张检发，杨四刚，朱志宏，陈宏伟*
第一单位：国防科技大学前沿交叉学科学院
光学神经网络是一种高性能的非冯·诺依曼计算范式，特点是低延时、低功耗、高带宽和并行处理能力。片上集成是其微型化的主要发展方式，近年来受到学术和工业界广泛关注。本文梳理了基于不同结构的片上集成光学神经网络的研究，分析了设计原理、实现方法和系统架构，结合最新研究进展，讨论了大规模拓展、可重构性、非线性运算和实用化等挑战和未来发展趋势。
3. 掺镱大模场光子晶体光纤研究进展（特邀）
作者：胡丽丽*，冯素雅，王孟，王世凯，王璠，郭梦婷，于春雷，陈丹平
第一单位：中国科学院上海光学精密机械研究所
掺镱大模场光子晶体光纤在超快激光放大器中具有重要应用，受到了广泛关注。文章首先概述了该领域的国内外研究进展，介绍了基本设计思路和保偏型掺镱光子晶体光纤的制备方法。特别强调了中国科学院上海光学精密机械研究所近十年的研究进展，包括纤芯折射率和均匀性控制、光子晶体光纤微结构控制等关键技术。
4. 难熔高熵合金激光增材制造的发展：材料性能与制造工艺调控技术（特邀，内封面文章）
作者：李涤尘*，张航*，蔡江龙
第一单位：西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室
难熔高熵合金具有超越传统合金的优异性能，强度和硬度更高，高温性能和耐蚀性更优异，在航空航天、核工程等领域具有广阔的应用前景。通过激光增材制造实现材料与结构一体化成形是突破现有问题的发展方向。本文综述了难熔高熵合金激光增材制造的现状、发展、复杂构件制造的研究进展，包括研发路径、工艺、缺陷控制、不同温度下的力学性能，以及面临的挑战和进展，总结了未来应用方向和趋势。
5. 飞秒激光仿生调控材料表面浸润性：当前进展与挑战（特邀，内封底文章）
作者：雍佳乐*，吴东
第一单位：中国科学技术大学精密机械与精密仪器系
特殊浸润性表面的制备，不论在科学研究还是工程应用上都至关重要。飞秒激光凭借其加工材料广泛性和微纳结构设计优势，成为制备超浸润微结构的有效工具。本综述系统总结了该技术在调控材料表面浸润性方面的进展，包括超亲水与超疏水性、超疏油性、水下超疏气与超亲气性、液体灌注超滑表面等特性。飞秒激光处理的材料在防水/油/气、自清洁、液滴操控等领域有广泛应用。文章还探讨了该技术的优势与挑战。
6. 大物性差异多材料激光增材制造界面研究进展（特邀）
作者：孙小婧，袁丁，韦超，杨潇，李琳*
第一单位：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
随着多材料激光增材制造技术进步，一体化制备极端使役性能的大物性差异材料与元件成为可能。本文探讨了大物性差异材料间的界面问题及其优化策略，包括激光吸收率、热物性差异及脆性相生成等界面问题分类，并总结了工艺优化、功能梯度设计和复合制造等方法。此外，文章还介绍了大物性差异材料建模与仿真研究的进展。最后，对这一领域应用前景、科学问题和技术挑战进行了展望。
7. 可见光掺稀土光纤激光器研究进展：从连续波至飞秒脉冲（特邀）
作者：罗正钱*，宋鲁明，阮秋君
第一单位：厦门大学福建省超快激光技术及应用重点实验室
可见光波段的激光在显示、医疗、加工、光谱和光通信等领域极为重要。其中，可见光掺稀土光纤激光器因高效率、高光束质量、结构简单和免维护等优点受到广泛关注。本文详细综述了这些激光器的研究进展，包括连续波、调Q脉冲和锁模脉冲光纤激光器的产生方式和特点。最新研究表明，它们能覆盖蓝到深红等多种可见光波长，输出功率已达10 W，锁模脉冲宽度小于200 fs。
8. 激光尾波场电子加速及新型辐射源（特邀）
作者：余昌海，秦志勇，张志钧，刘建胜*
第一单位：上海师范大学物理系
飞秒强激光技术的进步为激光物质相互作用提供了极端非线性的强场条件，促进了新原理和现象的发现，飞秒激光驱动的等离子体尾波场显著降低了加速器成本。文章从飞秒强激光驱动等离子体尾波场中的电子注入、能量啁啾控制和高品质电子束产生以及基于高品质电子束的 betatron X 射线辐射、高能伽马射线和小型化自由电子激光这几个方面介绍了激光等离子体尾波场电子加速的若干主要研究进展，并对未来进行了展望。
9. 光纤锁模激光器：从单模时域耗散孤子锁模到多模时空耗散孤子锁模（特邀）
作者：高晨心，曹博，鲍成英，杨昌喜**，肖晓晟*
第一单位：清华大学精密仪器系
光纤锁模激光器通过模式相位锁定产生“光耗散孤子”脉冲。从单模锁模激光器发展到多模锁模激光器，锁模机理从一维时域耗散孤子锁模演变为（3+1）维时空耗散孤子锁模。本文介绍了单模锁模激光器中的时域耗散孤子产生机理，多模锁模激光器中时空耗散孤子的研究成果和模间色散补偿，探讨了丰富的时空锁模机理和应用场景，并对未来发展进行了展望。
10.超短脉冲激光驱动束靶中子源产生及应用研究进展（特邀）
作者：齐伟，贺书凯，崔波，张智猛，洪伟，赵宗清，谷渝秋*，周维民**
第一单位：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
短脉冲强激光驱动中子源以其微焦点、短脉宽、高注量率特性，在创新研究和应用中展现独特潜力。本文回顾了激光中子源的发展和超短脉冲激光驱动中子源的最新进展，包括束流品质提升、产额和方向性提升的研究，以及通过反应通道选择和离子加速优化等技术实现产额提升。还介绍了激光中子源参数的诊断方法和其能谱、角分布、脉宽、源尺寸等参数的精密表征，以及激光中子源在部分传统和新颖应用场景中的应用示范。
11. 2~5μm全固态中红外高功率光纤激光源研究进展（特邀）
作者：李剑峰*，雷浩，王森宇，王壮，钟文博，谢昆林，赵鑫生，罗鸿禹
第一单位：电子科技大学光电科学与工程学院
2~5 μm 中红外波段激光在科学研究、生物医疗、通信等众多领域中都有重要的应用价值，一直以来都是激光领域的研究热点。主要对目前国内外高功率 2~5 μm 全固态中红外光纤激光源的发展现状进行了梳理，包括稀土离子掺杂的中红外光纤激光器、波长灵活可设计的拉曼光纤激光器和宽带超连续谱激光器，并对 2~5 μm 全固态中红外光纤激光源的发展进行了展望。
12. 胶体量子点激光器研究现状和展望（特邀）
作者：王跃*，司墨凡，张浩
第一单位：南京理工大学材料科学与工程学院
2023年诺贝尔化学奖授予Moungi G. Bawendi、Louis E. Brus和Alexei I. Ekimov，以表彰他们在量子点研究方面的突出贡献。量子点技术在基础物理研究中具有重要价值，但在实际应用方面尚待发掘。特别是在低成本、高效能的激光领域，量子点展现出巨大潜力。本文回顾了胶体量子点激光器的最新进展，讨论了当前的挑战和解决策略，并对其未来应用前景进行了预测。
13. 超构表面：设计原理与应用挑战（特邀）
作者：马耀光*，高宇斌
第一单位：浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室
超构表面作为二维超构材料，能以前所未有的自由度调控光的振幅、相位和偏振，有望突破传统光学的限制，实现新型、高性能、轻薄、低成本光学元件。文章从物理机理、相位调控到正向设计方法系统回顾了超构表面的设计原理，功能复用、宽带宽、大视场、多层级联、非局域超构表面等丰富应用，并讨论了实用化过程中的设计与制造挑战，展望未来发展。
14. 植入式荧光内窥显微技术及其在活体脑成像中的应用（特邀）
作者：林方睿，张晨爽，连晓倩，屈军乐*
第一单位：深圳大学物理与光电工程学院
高时空分辨的可视化技术是脑科学关键工具，尤其是荧光显微成像技术。由于光在组织中穿透深度限制，荧光内窥显微成像越来越受关注。这种技术通过小型化、高性能的内窥镜探头，实现活体大脑深层区域的功能研究。本文综述了梯度折射率透镜和单根多模光纤探头的荧光内窥显微成像技术及其发展，讨论了它们在活体脑成像和临床神经外科的应用，展望了未来发展前景。
15. 超分辨荧光显微镜中的解卷积技术及应用（特邀）
作者：赵唯淞，黄园园，韩镇谦，曲丽颖，李浩宇*，陈良怡**
第一单位：哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院
超分辨荧光显微镜打破了光学衍射极限，提高了空间分辨率，使生物学家能在活性状态下精确记录生命体和细胞的功能与结构。由于其成像视场、深度、分辨率和速度难以兼顾，解卷积技术被用于增强其时空分辨率。本文介绍解卷积的原理和发展，列举不同技术在生物学应用的重建原理和效果，总结基于深度学习的解卷积在超分辨显微技术上的最新进展和潜力，并讨论傅里叶环相关评估图像重建质量的方法。
16. 深层生物组织光学技术发展及其应用（特邀）
作者：赖溥祥*，赵麒，周颖颖，程圣福，胡子敏，李焕浩，余志鹏，黄夏子，姚靖，庞未然，李浩然，黄浩梵，李文钊，郑源东，王志远，袁楚琪，仲天庭**
第一单位：香港理工大学生物医学工程系
光学技术在生物医学中的作用日益重要，但由于光在生物组织中的传播受散射影响，其穿透深度和空间分辨率面临限制。为解决这一问题，研究者提出了使用更长光波长、将漫射光转换为超声信号、逆转或预补偿相位畸变、利用光纤等方法。文章总结了光-声结合、光学波前整形技术的探索及其在生物组织操控、成像、计算和人工智能领域的应用，预期未来将实现活体深层组织的高分辨率光学应用。
17. 光量子精密测量研究进展（特邀）
作者：王犇，张利剑*
第一单位：南京大学现代工程与应用科学学院
量子精密测量是量子科技的关键领域，旨在使用量子资源提高测量未知物理参数的准确性。光子系统因其长相干时间和低环境干扰特性成为量子信息处理的优选载体。提升基于光子的传感器精度是光量子精密测量的主要任务。本文概述了量子精密测量的原理和量子限制下的参数估计理论界限，并讨论了当前光量子精密测量的理论与实验研究进展以及相应挑战。
18. 太赫兹量子级联激光器与量子阱探测器研究进展（特邀）
作者：曹俊诚*，韩英军
第一单位：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
太赫兹量子级联激光器和太赫兹量子阱探测器是基于子带间电子跃迁的小型、可调频、快速响应的半导体器件。其光谱涵盖了众多气体分子、化合物以及凝聚态物质的频谱特征，在天文观测、公共安全、生物医药等领域中有重大应用前景。文章概述了它们的发展、原理、结构，介绍了其最新进展，如温度适应性、光谱范围等，并探讨了其在高分辨光谱、成像、通信等领域的应用。同时，分析了它们存在的问题和研究方向，展望了未来发展。
19. 国家自然科学基金光学和光电子学学科项目申请资助分析和规划展望（特邀）
作者：唐华*，张丽佳
第一单位：国家自然科学基金委员会
本文从国家自然科学基金申请与资助的角度，总结回顾了自“十三五”（2016—2020 年）以来至“十四五”开局之年（2021年）期间国家自然科学基金委员会信息科学部光学和光电子学学科（F05）自由探索类项目、引导类项目以及人才类项目的申请资助情况，分析了该领域基金资助的总体特征、结构性变化以及发展趋势和基金资助的成效，并对光学和光电子学学科未来的优先发展领域与基金管理工作进行了展望。
20. 光纤激光相干合成的研究历程与发展趋势：基于文献引用的视角（特邀）
作者：周朴*，常洪祥，粟荣涛，王小林，马阎星
第一单位：国防科技大学前沿交叉学科学院
从文献引用的视角全面回顾总结了光纤激光相干合成二十余年的研究历程。按照学术发展初期、学术高速发展期、学术发展平缓期和技术发展关键期等 4 个阶段，分别介绍了光纤激光相干合成的代表性成果，分析并总结了学术水平和影响力较为突出的文献，梳理了光纤激光相干合成从概念提出到实际应用的演进脉络，研判了未来发展趋势。
期刊简介
《中国激光》创刊于1974年，由中国科学院主管、中国科学院上海光学精密机械研究所和中国光学学会主办、中国激光杂志社出版，是全面报道激光技术领域最新研究成果的旗舰级中文学术期刊。2021年改为半月刊，并开始出版“英文长摘要”以提高期刊论文的国际传播力。2021年和2022年分别打造“前沿激光制造”专题子刊和“生物医学光子学”专题子刊。
《中国激光》目前被EI、ESCI、AJ、CA、INSPEC、Scopus、CSCD等检索系统收录。多次获得“百强科技期刊”“百种中国杰出学术期刊”“中国精品科技期刊”和“中国最具影响力学术期刊”等称号。2019年入选“中国科技期刊卓越行动计划”。2021年荣获“第五届中国出版政府奖”期刊奖提名奖。2022年入选《光学工程和光学领域高质量科技期刊分级目录》“T1级”。
