中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第五百十三期)
2024年5月14日
上海光机所在EUV和软x射线首次实现结构涡旋光调控
近期,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室张军勇副研究员联合哈尔滨工业大学赵永蓬教授课题组和上海理工大学詹其文教授课题组,首次完成EUV和软x射线的结构涡旋光调控与实验验证,为极紫外和软x射线波段的结构光刻、结构分束调控,和短波超分辨成像开辟了可行的技术途径。相关成果以“Producing focused extreme ultraviolet vortex with Fermat-spiral photon sieves”为题,发表于PhotoniX。
菲涅耳波带片1818年被提出,并于二十世纪六十年代成功应用于x射线聚焦。直到2001年光子筛的出现,为短波的高性能聚焦提供了不同于波带片的器件选择。涡旋光因携带轨道角动量,其螺旋形相位波前致使中心具有相位奇点从而产生中空光束,这在粒子操控、光通信、量子信息处理、高分辨显微成像等领域具有重要的潜在应用价值。
同古希腊梯子光子筛的分束机理类似,原理上各类螺旋线均能产生相似的涡旋光场,如阿基米德螺旋、斐波那契螺旋、费马螺旋、等角螺旋等。基于这一指导思想,科研人员设计了用于EUV结构涡旋聚焦的异形费马螺旋光子筛。在气体放电等离子体极紫外46.9nm激光实验中成功获得宽度467nm的结构涡旋聚焦光斑(理论值为428nm),并借助相干衍射成像复原出了结构涡旋光的螺旋相位。自支撑的异形光子筛因为天然的镂空结构,特别适用于EUV和软X射线的相干光聚焦与分束调控,这为更先进的从极紫外到X射线结构光刻、波前传感与超分辨成像提供了新的发展契机。
相关工作得到国家自然科学基金、上海市青年科技英才扬帆计划和中国科学院战略性先导科技专项A类项目的支持。
图1 EUV结构涡旋聚焦实验,(a-c)焦前到焦后的衍射场,(d)扫描位置的相关曲线,(e-g)焦斑光强,(f)焦斑中心相位
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