为学术前沿与工程应用架“桥”筑“梁”
——记中国科学院上海技术物理研究所研究员王少伟
2018-01-28
科学中国人 2017年34期
本刊记者 杨 娇

王少伟作报告
光学仪器是重要的无损观察、测试、分析与鉴别工具,在军事应用、科学研究和日常生活中都有着举足轻重的作用,其中的核心光学器件则是决定仪器设备性能的关键。
在上海,有一位青年科学家,正致力于将微纳结构对光波调控的前沿知识和创新思想,与国家在专业领域里的重大需求相结合,在理论成果与工程应用之间架起桥梁。这个人就是王少伟。
创新途 解决兼顾难题
随着人类太空出行越走越远,受到运载能力和能量供应的制约,空间光学仪器势必向微小型化方向发展。但传统方法难以在减小体积的同时仍保持高的光谱分辨率。小体积和高分辨就像“鱼和熊掌”究竟能否兼得?王少伟及其团队提出的高Q集成微腔分光新模式给出了肯定的回答。
“传统光栅和棱镜等色散型分光器件,由于色散率的限制需要足够距离来获得高光谱分辨率,从原理上就无法兼顾体积与分辨率;楔形滤光片是解决该问题的一种可能途径,但是由于楔形角的限制和渐变的本质,各通道内的光谱存在混叠,无法获得足够高的分辨率。”于是,王少伟和合作者另辟蹊径,通过阶变微腔来实现各光谱通道的精确选择与单片集成,使光谱分辨率可以通过纵向的纳米多层膜周期来独立调节,消除了与其空间位置和分布之间的关联,不但很好地解决了小体积与高分辨率之间的矛盾,甚至可以做到芯片量级,特别有利于光谱仪器的微小型化。……
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