3月20日，“2019年度中國光學十大進展”揭曉，量子秘鑰分發(fā)、光子芯片、智能激光器、全色激光顯示等20項重大光學進展入選（基礎(chǔ)研究類與應(yīng)用研究類各10項）。

中國光學十大進展由中國激光雜志社發(fā)起，評選委員會由48位光學與光子學領(lǐng)域的專家組成，綜合考慮候選成果的學術(shù)價值和應(yīng)用價值，經(jīng)過首輪推薦、初評、終評三個環(huán)節(jié)，最終20項光學成果從110項研究進展中脫穎而出。

2019年度中國光學十大進展分別為（排名不分先后）：

基礎(chǔ)研究類：

1. 微腔表面對稱性破缺誘導(dǎo)非線性光學

北京大學肖云峰教授和龔旗煌院士領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊與其合作者，利用超高品質(zhì)因子回音壁模式光學微腔，極大地增強了表面對稱性破缺誘導(dǎo)的非線性光學效應(yīng)，得到的二次諧波轉(zhuǎn)換效率提升了14個數(shù)量級。

2. 近場光學旋渦中的光學斯格明子結(jié)構(gòu)

深圳大學杜路平、袁小聰教授與其合作者，在國際上首次揭示了由光的自旋-軌道耦合產(chǎn)生的“光學斯格明子”結(jié)構(gòu)，為微納尺度的光場調(diào)控提供了全新的思路。

3. 首個三維光學拓撲絕緣體

浙江大學陳紅勝教授課題組與其合作者，成功研制了首個三維光學拓撲絕緣體，將三維拓撲絕緣體從費米子體系擴展到了玻色子體系，有望大幅度提高光子在波導(dǎo)中的傳輸效率。

4.高效穩(wěn)定非鉛鹵化物雙鈣鈦礦暖白光

華中科技大學武漢國家光電研究中心的唐江教授團隊與其合作者，創(chuàng)新性地對非鉛鈣鈦礦Cs₂AgInCl₆通過Na⁺合金化和Bi³⁺痕量摻雜實現(xiàn)了高效穩(wěn)定的單基質(zhì)白光發(fā)光，突破了單基質(zhì)白光熒光粉研究近半個世紀的效率瓶頸，為非鉛鈣鈦礦發(fā)光材料的研究指明了一條道路，有希望在綠色照明方面實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

5. 兼具高亮度和高效率的量子點發(fā)光二極管

河南大學與其合作者，通過設(shè)計合成新型核殼結(jié)構(gòu)量子點，研發(fā)了兼具高亮度、高效率和長壽命紅綠藍三基色QLED器件，其中多項性能指標創(chuàng)世界記錄，該研究結(jié)果有望加速推進QLED在高亮高效顯示和照明領(lǐng)域應(yīng)用的進程。

6.雙層三碘化鉻中由層間反鐵磁誘導(dǎo)的非互易二次諧波

復(fù)旦大學吳施偉課題組與其合作者，在二維磁性材料雙層三碘化鉻（CrI₃）中觀測到源于層間反鐵磁結(jié)構(gòu)的非互易二次諧波非線性光學響應(yīng)，并揭示了三碘化鉻中層間反鐵磁耦合與范德瓦爾斯堆疊結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)。

7. 首次利用臺式化高重頻飛秒激光器驅(qū)動千特斯拉強磁場自組織放大

中科院上海光機所研究人員利用一束飛秒預(yù)脈沖激光產(chǎn)生膨脹的高溫稠密等離子體半球，然后再利用一束飛秒強激光驅(qū)動強流電子束誘導(dǎo)等離子體韋伯不穩(wěn)定性的增長，實驗獲得了強度高達千特斯拉(kT)量級、自組織放大的強磁場陣列。研究結(jié)果開辟了利用小型化激光裝置研究高能量密度物理及實驗天體物理的新途徑，可以更深入地研究和理解磁場的產(chǎn)生、放大、磁重聯(lián)及天體現(xiàn)象的本質(zhì)。

8. 關(guān)鍵量子信息器件——“三高”量子糾纏光源研究

中山大學王雪華教授團隊與其合作者，提出一種能克服光子側(cè)向和背向泄漏、并能極大提高光子前向出射的新型微納“射燈”結(jié)構(gòu)，其單光子理論收集效率在較大的帶寬中超過90%、最高可達95%，在國際上率先制備出同時具備“三高”的量子糾纏光子對源。

9. 壓縮超快時間光譜成像術(shù)創(chuàng)造超快成像新紀錄

西安交通大學陳烽教授團隊與其合作者，提出了一種全新的“壓縮超快時間光譜成像術(shù)”（CUST），在幀率、幀數(shù)、和精細光譜成像等方面突破了現(xiàn)有超快成像技術(shù)的局限。這一研究成果使得長時間、寬光譜的記錄飛秒影像成為可能，將推動更多涉及超快過程的極端物理、化學、材料和生物學的研究。

10. 光的波粒二象性的可控量子疊加

南京大學馬小松教授課題組設(shè)計并實現(xiàn)了非局域的量子延遲選擇實驗，觀測到了光的波動性與粒子性的可控量子疊加。該項工作為未來的量子技術(shù)提供了新的控制手段。

應(yīng)用研究類：

1. 可密集集成和任意路由的模分復(fù)用光子芯片

哈爾濱工業(yè)大學（深圳）徐科副教授、宋清海教授與其合作者，通過對波導(dǎo)有效折射率的精細調(diào)控實現(xiàn)了片上模分復(fù)用關(guān)鍵器件的小型化，并完成了三模式復(fù)用的高速信號3×112 Gbit/s在片上的任意傳輸和互連。這為片上多模光學系統(tǒng)的大規(guī)模集成解決了模間串擾和損耗問題。

2. 基于擬人算法（HLA）的智能鎖模激光器

上海交通大學義理林教授課題組提出了基于擬人算法（HLA）的智能鎖模激光器，最快開機自動鎖模僅需0.22s，失鎖恢復(fù)則僅需14.8ms，均大幅刷新了之前的記錄。

3. 基于多角度干涉的三維多色活細胞超分辨光學顯微鏡

浙江大學劉旭教授和匡翠方教授課題組與其合作者，在超時空分辨活細胞成像系統(tǒng)和方法研制方面取得突破，開發(fā)出了新型的光學超分辨成像技術(shù)——多角度干涉顯微鏡（MAIM），為微管、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體和細胞膜等亞細胞組織的生物動力學分析提供了有力的研究工具。

4. 無磁光場非互易放大

華東理工大學龔尚慶教授團隊與其合作者，將原子熱運動導(dǎo)致的多普勒效應(yīng)和拉曼增益結(jié)合，提出了可在自由空間實現(xiàn)光波波段非互易放大的原創(chuàng)性方案，并在實驗上進行了驗證。這一方案為常溫工作、易于調(diào)控、小型化可集成的無磁非互易放大器研制提供了新的途徑。

5. 大帶寬、低損耗、高效率、高集成度的硅基電光調(diào)制器

在硅基光子平臺上混合集成電光調(diào)制材料技術(shù)，是目前世界各主要國家正在集中攻關(guān)的高價值核心技術(shù)，競爭極其激烈。中山大學蔡鑫倫、余思遠課題組與其合作者，研制出大帶寬、低損耗、高效率、高集成度的硅基電光調(diào)制器。所有材料與加工工藝完全依靠國內(nèi)自主條件，具備完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。

6. 采用反向外延技術(shù)實現(xiàn)晶圓級亞50nm周期的多層膜光柵器件制備

中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所歐欣教授與其合作者，提出了一種制備大面積超高線密度光柵的新方法，在2英寸晶圓上實現(xiàn)了＞20000線/毫米光柵器件的制備；通過與高效率X射線多層膜相結(jié)合，實驗角色散性能比現(xiàn)有成熟技術(shù)制備的最高線密度光柵（5000線/毫米）高6倍。該技術(shù)已經(jīng)獲得三項中國發(fā)明專利和一項德國專利的授權(quán)，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。

7. 高性能藍光單模微納激光

中科院上海光機所張龍研究員領(lǐng)銜的微結(jié)構(gòu)與光物理研究團隊發(fā)現(xiàn)一種新型全無機鈣鈦礦RbPbBr₃材料，成功實現(xiàn)高性能藍光單模激光輸出，對高性能微納激光器件、多色激光器及激光顯示等的研究具備重要意義。

8. 突破線性界限制的光纖量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)

中國科學技術(shù)大學郭光燦院士團隊首先在理論上提出了免相位后選擇的雙場量子密鑰分發(fā)協(xié)議，有效降低雙場類協(xié)議的執(zhí)行復(fù)雜度。基于這一協(xié)議，郭光燦團隊突破了異地孿生光場制備和長距離信道相位補償兩項核心技術(shù)，在300km常規(guī)光纖信道中，完成了超越線性界限制的高密鑰生成率實驗系統(tǒng)，為無中繼長距離城際量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)邁出了關(guān)鍵的一步。

9. 動態(tài)平面光子元件

南京大學胡偉教授、陸延青教授團隊與其合作者，通過設(shè)計摻入光控手性翻轉(zhuǎn)分子機器的自組裝螺旋超結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了工作波段連續(xù)可調(diào)、共軛相位分布光控變換的平面光子元件，提供了一種動態(tài)平面光子元件的實用方案。

10. 基于有機打印微納激光陣列的全色激光顯示

中科院化學所趙永生課題組充分發(fā)揮有機材料在溶液加工方面的優(yōu)勢，利用噴墨打印的方式精準構(gòu)建了紅綠藍微納激光陣列作為顯示面板，首次實現(xiàn)了主動發(fā)光平板激光顯示，解決了當前激光投影顯示無法用于手機、平板、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的問題。