消息介绍，在国家自然科学基金项目（批准号：62134009、62121005、62305328）等资助下，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所李炜研究员、靳淳淇助理研究员及合作者在高维度光场信息探测领域取得新进展，在国际上首次利用单个器件通过单次测量，对宽带光谱范围内具有任意变化的偏振和强度的高维光场进行了全面表征，实现高维度光场信息探测。相关成果以“色散辅助的高维度光电探测器（Dispersion-assisted High-dimensional Photodetector）”为题，于2024年5月15日发表在《自然》（Nature）杂志上。
光场包含强度、偏振、频率、相位等多个维度的信息，同时探测光的强度、偏振和光谱信息至关重要。传统的光电探测器仅限于测量光强度，现有的偏振和光谱探测器通常通过在时间或空间上集成多个偏振或波长敏感元件来增强探测能力。此外，目前的偏振和光谱探测器通常仅能测量固定波长下的强度和偏振或者均匀偏振下的强度和波长信息。在自然界的很多场景中，光场可能携带高维度信息：即在宽光谱范围内携带任意变化的偏振和强度信息，然而现有探测器难以实现对这种信息的探测。
研究团队提出利用光学界面的空间色散和频率色散在波矢空间调控偏振和光谱响应的创新思想，配合深度学习方法解码偏振和光谱信息，利用单个器件通过单次测量实现了高维度光场信息的探测（图）。在最新的研究成果中，研究团队在理论和实验上验证了所提出的光电探测器具有高维度光场信息的探测能力且其偏振探测精度及光谱分辨能力与现有先进单一功能的小型偏振仪或光谱仪相当。此外，通过简单地将薄膜与微透镜阵列和成像传感器阵列进行“三明治”式的组合，还能够实现无需对准、单次测量的超集成高维光场成像仪。这一成果为超紧凑、高维度的信息探测和成像探测提供了一条新途径。
长春光机所官网5月15日介绍，5月15日，国际权威学术期刊《自然》（Nature）以“Dispersion－assisted High－dimensional Photodetector”为题刊发了中国科学院长春光机所在高维光场探测领域取得的突破性科研进展。这是长春光机所首次以第一完成单位在Nature发表论文，实现了零的突破。这也是长春光机所在第十个“国际光日”（International Day of Light）这个有纪念意义的日子，以高水平科研成果为光学事业的发展献礼。
中国科学院长春光机所博士生范延东、黄伟安和朱菲为论文的共同第一作者，中国科学院长春光机所李炜研究员亚新官网账号注册入口，靳淳淇助理研究员和新加坡国立大学仇成伟教授为共同通讯作者。李炜，研究员，博士生导师亚新官网账号注册入口，国家海外高层次人才，2020年底回国入职长春光机所，致力于光子学前沿研究并推进其在辐射热控和多维光信息感知方面的应用。
建所70年来，长春光机所在以王大珩院士、徐叙瑢院士等为代表的一批科学家的带领下，研制出中国第一台红宝石激光器、第一台大型电影经纬仪等多种先进仪器设备，创造了十几项“中国第一”；组建、援建了10余家科研机构、大专院校和企业单位，并为其输送了2700多名各类专业人才；有28位在本所学习或者工作过的优秀科学家当选为两院院士，并涌现出“知识分子的优秀代表”蒋筑英等众多英模人物；先后参加了“两弹一星”“载人航天工程”等多项国家重大工程项目，为我国国防建设、经济发展和社会进步做出了突出贡献。
回国工作以来，他主要从事光子学和热科学交叉创新研究。在科研平台、政策支持、后勤保障等方面，李炜的科研团队得到了吉林省各级部门和长春光机所的大力支持和帮助，良好的科研环境使他的科研工作步入快车道。这几年，李炜在热辐射的光子学特性调控、规模化制备及应用、热力学理论等方面作出了重要创新。他成功申请了国家自然科学基金重点项目，入选国家和中国科学院高层次人才计划、长白山特聘领军人才，获得了麻省理工科技评论亚太区科技创新35人、全球高被引科学家等多项学术荣誉。
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为了让大家有具象的感知和记忆，老师带领小朋友们来到显微成像室。在研究生的指导下，小朋友们借助显微镜观察杨树茎段的横切面。一个个彩色的图案、一条条清晰的纹路通过系统传到电脑显示器后，孩子们仿佛进入了微观世界，彼此兴奋地讨论着所观察到的画面，纷纷感慨，原来平时看着再平常不过的树干里面竟然是这样的，真是太奇妙了。
当日下午，20名“小画家”来到东北林业大学。实验室老师杨静莉带领大家来到东北林业大学林场，一边介绍这里的树木种类和名称亚新官网账号注册入口，一边提问“为什么树木长得都不一样，有高有矮有粗有细？”“为什么有些树的叶片是三角形，有些树的叶片是锯齿状？”大家仔细观察这周边的植物，时不时还用手去摸一摸。带着问题，大家进入科普课堂。杨静莉向大家讲述了树木遗传密码-DNA的奥秘，解除了孩子们心中的疑惑。
“老师，组织培养算克隆吗？”“您介绍的植物自体再生和动物海星的再生本质上是一样的吗？”东北林业大学林木遗传育种全国重点实验室的李淑娟教授，正在为来自于哈尔滨市道里区朝鲜族学校的60余名学生讲授“植物组织培养技术”，孩子们现学现问，课堂互动非常热烈。为了让孩子们有更深刻的了解，老师带领大家来到植物组织培养室、苗木培养室，实地观察兴安杜鹃、大青杨、落叶松等组培苗木。
激发青少年科学兴趣，培养科技后备人才，是不断增强国家科技竞争力的基础。东北林业大学林木遗传育种全国重点实验室主任曲冠证表示，“实验室致力于打造林业领域的高水平科普基地。希望通过我们的人才优势、科研优势和平台优势，把科学的种子播到孩子们的心底，让他们近距离认识科学、感知科学、探索科学，让科学的种子在他们心中长成一棵棵参天大树，有机会实现自己的科学梦想。”(完)
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发布日期: 2025-06-08
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