光電技術(shù)的未來(lái)：交叉領(lǐng)域的創(chuàng)新 第二屆光電智感論壇圓滿舉辦

  ICC訊 為搭建光電學(xué)術(shù)交流平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)科交叉融合，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界協(xié)同創(chuàng)新。由南方科技大學(xué)，光纖光纜先進(jìn)制造與應(yīng)用技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和廣東省集成光電子智感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主辦，ICC訊石承辦的第二屆光電智感論壇于6月15日在中國(guó)南方科技大學(xué)工學(xué)院南樓813報(bào)告廳圓滿舉辦。

  會(huì)議聚焦光電技術(shù)與人工智能、傳感、生物醫(yī)學(xué)及激光、顯示等領(lǐng)域的深度融合，來(lái)自高校、研究機(jī)構(gòu)的教授學(xué)者于及產(chǎn)業(yè)界專家出席論壇并作專業(yè)報(bào)告。論壇分為5個(gè)部分，4個(gè)專題演講進(jìn)行了13場(chǎng)優(yōu)質(zhì)報(bào)告，展示了光電技術(shù)最新科研與產(chǎn)業(yè)的成果;一場(chǎng)精彩的圓桌論壇：融合創(chuàng)新-光電技術(shù)在AI發(fā)展中的核心作用與未來(lái)前景，引發(fā)了熱烈的提問(wèn)與討論?；顒?dòng)吸引了近200名高校師生、科研機(jī)構(gòu)專家學(xué)者、產(chǎn)業(yè)界精英報(bào)名參與，為推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研合作搭建了一座意義非凡的交流橋梁。以下簡(jiǎn)要回顧論壇現(xiàn)場(chǎng)的瞬間:

會(huì)議合影

會(huì)議致辭：沈平 南方科技大學(xué)電子與電氣工程系講席教授，IEEE Fellow

  沈平教授向在百忙之中蒞臨參會(huì)的各位專家學(xué)者、產(chǎn)業(yè)同仁表示最熱烈的歡迎和最誠(chéng)摯的感謝!光電智能感知是當(dāng)今科技發(fā)展的前沿領(lǐng)域，各位的積極參與和鼎力支持，將為本次論壇注入強(qiáng)大的智慧與力量。讓我們共同探討前沿技術(shù)，分享創(chuàng)新成果，攜手推動(dòng)光電智感技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，打造一個(gè)產(chǎn)學(xué)研用的一體化交流平臺(tái)。

呂超 "光纖光學(xué)講座教授/光子技術(shù)研究院院長(zhǎng)" 香港理工大學(xué)

演講主題：《光纖通信及感知一體化系統(tǒng)》

  由于互聯(lián)網(wǎng)及人工智能技術(shù)的高速發(fā)展，在過(guò)去的幾十年里全球?qū)νㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的容量需求一直在快速增長(zhǎng)。為了滿足這個(gè)需求，全球的陸地和海底里已部署了大量的光纖。最近，世界各地的研究人員開(kāi)始研究是否能利用這些現(xiàn)有光纖設(shè)施在提供大容量信息傳輸?shù)耐瑫r(shí)進(jìn)行環(huán)境感測(cè)。這一趨勢(shì)主要由兩個(gè)因素驅(qū)動(dòng)：光纖的廣泛地理覆蓋和光傳感的高靈敏度使之前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的大范圍傳感網(wǎng)絡(luò)成為可能。這包括地震及地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)以及交通系統(tǒng)的輔助監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。第二個(gè)因素是，將感測(cè)功能整合進(jìn)高容量通信網(wǎng)絡(luò)中將有助于提高當(dāng)前光網(wǎng)絡(luò)的可靠性。由于單一光纖鏈接可以傳輸數(shù)百T比特甚至P比特的數(shù)據(jù)，任何中斷都可能導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)丟失。許多此類中斷是由未經(jīng)授權(quán)的挖掘、以及外部環(huán)境的變化引起的。能夠及早檢測(cè)到這些變化以采取相應(yīng)的預(yù)防措施將可以減少數(shù)據(jù)丟失。我們將討論最近在集成光通信和傳感系統(tǒng)方面的研究進(jìn)展，并探討在如何在單根光纖內(nèi)實(shí)現(xiàn)通信及傳感技術(shù)融合以及此技術(shù)在海洋監(jiān)測(cè)和交通系統(tǒng)中的應(yīng)用。

Dora Juanjuan Hu(胡娟娟)

新加坡科研局(A*STAR) 資訊通信研究院(I2R)通信與網(wǎng)絡(luò)部的首席科學(xué)家及光學(xué)與信號(hào)處理組組長(zhǎng)

演講主題：《光纖技術(shù)在建筑環(huán)境可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的應(yīng)用》

  半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，光纖技術(shù)以其革命性的影響，徹底改變了全球通信和傳感的格局，推動(dòng)了通信領(lǐng)域的快速增長(zhǎng)。光纖傳感器以其抗電磁干擾能力、輕便性、緊湊性、高靈敏度、寬帶寬、可靠性以及對(duì)惡劣環(huán)境的耐受性等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)、以及易于實(shí)現(xiàn)多路或分布式傳感布置的突出特點(diǎn)，已經(jīng)成為現(xiàn)代技術(shù)中不可或缺的一部分。

  報(bào)告重點(diǎn)介紹團(tuán)隊(duì)如何利用光纖、傳感及光電技術(shù)在建筑環(huán)境可持續(xù)發(fā)展以及其他重點(diǎn)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。探討光纖傳感器在樓宇結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、設(shè)備完整性保障、安全防護(hù)、海事領(lǐng)域、能源管理等多個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景中的實(shí)踐和效果。

宋章啟 教授 深圳技術(shù)大學(xué)

演講主題：《光纖形態(tài)傳感器及其在海底滑坡監(jiān)測(cè)的應(yīng)用研究》

  報(bào)告介紹光纖形態(tài)傳感器是一種可以植入結(jié)構(gòu)體內(nèi)部實(shí)時(shí)感知結(jié)構(gòu)體形態(tài)變化的新型傳感器方式，在內(nèi)窺鏡控制、大型結(jié)構(gòu)物安全和海底滑坡等方面有廣泛的應(yīng)用前景。演講首先回顧光纖形態(tài)傳感器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和大尺度光纖形態(tài)傳感器技術(shù)方面發(fā)展存在的不足，然后介紹用于海底滑坡監(jiān)測(cè)的光纖形態(tài)傳感系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，最后報(bào)道了在海底滑坡監(jiān)測(cè)的試驗(yàn)研究情況。

義理林 特聘教授 上海交通大學(xué)

演講主題：《從智能超快激光器到光學(xué)大模型》

  報(bào)告介紹超快激光器在多學(xué)科研究中具有重要應(yīng)用，但面臨設(shè)計(jì)復(fù)雜、良品率低、成本高和工作狀態(tài)不穩(wěn)定等挑戰(zhàn)。在當(dāng)前人工智能時(shí)代，算法的重要性和價(jià)值越來(lái)越高，演講介紹了智能算法如何引用于超快激光器，實(shí)現(xiàn)超快光纖激光器能量和穩(wěn)定性的提升。包括在超快激光器中，通過(guò)智能算法實(shí)現(xiàn)種子源的自動(dòng)鎖模，高能量超窄脈沖飛秒激光器的反向設(shè)計(jì)，以及飛秒脈沖幅相信息的智能單幀識(shí)別和單脈沖能量和脈寬的主動(dòng)穩(wěn)定。

張帆 教授 北京大學(xué)

演講主題：《低成本T比特超高速光互連》

  報(bào)告介紹張教授團(tuán)隊(duì)在低成本超高速相干檢測(cè)與直接檢測(cè)光互連方面的工作進(jìn)展。包括近期在硅光調(diào)制、薄膜鈮酸鋰調(diào)制光互連方面的若干實(shí)驗(yàn)成果，以及大線寬激光器相干光互連。

趙精晶 研究員 華中科技大學(xué)

演講主題：《衍射結(jié)構(gòu)光顯微成像：OCT與影像流式》

  通過(guò)在生物醫(yī)學(xué)顯微鏡中塑造激光束，結(jié)構(gòu)照明提高了生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)的性能。趙老師團(tuán)隊(duì)基于衍射光學(xué)的結(jié)構(gòu)照明顯微鏡使用衍射光學(xué)元件（DOEs）進(jìn)行更深、更快和更精確的成像。這允許高時(shí)空分辨率三維（3D）體內(nèi)顯微鏡和超高通量多參數(shù)單細(xì)胞成像。團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的兩個(gè)值得注意的例子是成像流式細(xì)胞儀（iFCM）和用于擴(kuò)展聚焦深度的針狀光束（NB）。我們開(kāi)發(fā)了一種光譜成像流式細(xì)胞儀，每秒可以分析5000個(gè)細(xì)胞的分子組成和形態(tài)。該技術(shù)生成每個(gè)細(xì)胞的無(wú)標(biāo)記散射圖像和32/64通道熒光圖像。創(chuàng)新包括使用DOEs的線性陣列-點(diǎn)激勵(lì)（LASE）成像方法，高速3D流體動(dòng)力聚焦的微流控芯片，利用火花空化單泡的MEMS分選器，以及高速，高靈敏度的熒光光譜儀。該系統(tǒng)每三分鐘可以分析100萬(wàn)個(gè)細(xì)胞，有助于細(xì)胞圖譜的創(chuàng)建、藥物發(fā)現(xiàn)、血液分析、合成生物學(xué)、細(xì)胞和基因治療、液體活檢、分子育種和海洋生物學(xué)。為了解決生物醫(yī)學(xué)顯微鏡中高分辨率和深景深之間的權(quán)衡，我們開(kāi)發(fā)了一種針狀光束（NB）。與傳統(tǒng)高斯光束相比，該方法將光束長(zhǎng)度延長(zhǎng)了83倍，將生物樣品的三維成像效率提高了14倍。該理論模型使用隨機(jī)空間復(fù)用策略將輸入光束轉(zhuǎn)換成數(shù)百個(gè)軸向焦點(diǎn)，從而可以精確控制焦點(diǎn)深度、波束直徑、空間位置、段數(shù)和能量分布，同時(shí)抑制旁瓣噪聲。我們還開(kāi)發(fā)了具有5nm精度的4英寸石英晶圓do的制造方案，并使用光刻技術(shù)創(chuàng)建了包含1億個(gè)納米柱的超表面。NB在生物醫(yī)學(xué)顯微鏡中有廣泛的應(yīng)用，包括用于皮膚癌診斷的NB光學(xué)相干斷層掃描（NB- OCT），用于組織學(xué)和血管造影的NB光聲斷層掃描（NB- PAT），以及用于觀察腦神經(jīng)元活動(dòng)的NB雙光子（NB- 2P）。

劉欣雨 ，北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部醫(yī)學(xué)技術(shù)研究院研究員，入選國(guó)家級(jí)青年人才項(xiàng)目。

演講主題：《偏振敏感光學(xué)相干層析成像》 

  報(bào)告介紹三態(tài)調(diào)制偏振敏感光學(xué)相干層析術(shù)(TRIPS-OCT)，以及結(jié)合人工智能以進(jìn)一步提升測(cè)量靈敏度的相關(guān)技術(shù)。研究圍繞三種臨床眼病相關(guān)結(jié)構(gòu)變化開(kāi)展：1) 青光眼患者的視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層(RNFL)退化，2) 與年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)中的視網(wǎng)膜下纖維化，3) 近視和病理性近視患者的后鞏膜重構(gòu)。在嚴(yán)重青光眼患者中，偏振參數(shù)可定量反映視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層的損傷程度。在AMD患者中，纖維化是多次接受抗VEGF治療后出現(xiàn)的不可逆損傷的重要標(biāo)志，偏振測(cè)量可定量揭示視網(wǎng)膜下纖維化狀況。在近視進(jìn)展中，后鞏膜雙折射參數(shù)與近視進(jìn)展呈正相關(guān)，可作為追蹤近視變化的生物標(biāo)志。這些研究結(jié)果表明結(jié)合AI分析的TRIPS-OCT能夠提高對(duì)青光眼、AMD及近視的臨床診斷和評(píng)估水平，進(jìn)一步優(yōu)化相關(guān)眼病臨床管理。

劉琳波 研究員/教授 廣州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室

演講主題：《基于Micro-OCT的粘液纖毛清除功能成像與測(cè)量》

  粘液纖毛清除 (MCC) 是呼吸道的首要防御機(jī)制，MCC障礙是慢性呼吸道疾病的重要病理特征。Micro-OCT是唯一能夠在體實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)MCC診斷的成像技術(shù)。Micro-OCT是新一代光學(xué)相干層析(OCT) 成像技術(shù)，空間分辨率達(dá)到1-2微米，高于傳統(tǒng)OCT技術(shù)一個(gè)數(shù)量級(jí)。Micro-OCT能夠?qū)CC結(jié)構(gòu)和功能清晰成像。該研究聚焦于Micro-OCT在體成像技術(shù)的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證，技術(shù)難點(diǎn)包括軸向高分辨率與低噪聲的實(shí)現(xiàn)、橫向高分辨率與焦深擴(kuò)展之間的權(quán)衡關(guān)系、運(yùn)動(dòng)偽影消除等。我們提出光譜相干拼接、環(huán)形孔徑分光共路干涉、差分測(cè)量等方法解決上述問(wèn)題，并在小鼠模型當(dāng)中驗(yàn)證了Micro-OCT在體MCC障礙診斷能力。

奚磊 教授 南方科技大學(xué)

  演講主題：《面向任意形狀腔道的多功能光聲內(nèi)窺鏡》

  光學(xué)內(nèi)窺鏡在臨床篩查和診斷中發(fā)揮著重要作用。光聲內(nèi)窺鏡作為發(fā)展最快的光學(xué)內(nèi)窺鏡之一，結(jié)合了豐富的光學(xué)對(duì)比度和較高的空間分辨能力，且具有優(yōu)于傳統(tǒng)光學(xué)成像技術(shù)的成像深度。然而，傳統(tǒng)的光聲內(nèi)窺鏡多依賴于機(jī)械掃描，難以實(shí)現(xiàn)快速成像，無(wú)法滿足在形狀復(fù)雜，且伴隨著呼吸及組織蠕動(dòng)的腔道內(nèi)成像的需求。推動(dòng)光聲內(nèi)窺鏡在科研以及臨床檢測(cè)中的應(yīng)用需要發(fā)展靈活、高速、大視野的高分辨率光聲內(nèi)窺成像技術(shù)。演講中詳細(xì)介紹基于MEMS微掃描系統(tǒng)的超高速掃描方法，適用于管狀腔體的大視野、高速掃描光聲內(nèi)窺鏡以及高靈活性的超小型、多視角、功能性光聲內(nèi)窺鏡，并探討該技術(shù)的應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)柏鷗，暨南大學(xué)物理與光電工程學(xué)院院長(zhǎng)

  演講主題：《光纖生物傳感器：從標(biāo)志物檢測(cè)到診療一體化》

  介紹團(tuán)隊(duì)在光纖生物傳感器方面研究進(jìn)展。首先介紹光纖生物傳感器的工作原理與界面增敏技術(shù)，通過(guò)光纖界面增敏將傳感器靈敏度提升至亞納米級(jí)小分子單分子響應(yīng)水平。接下來(lái)介紹光纖生物傳感器在離體樣本檢測(cè)中應(yīng)用，包括心肌損傷、真菌感染等標(biāo)志物檢測(cè)。最后介紹光纖生物傳感器腫瘤診療一體化技術(shù)，包括利用光纖傳感器原位快速判定腫瘤良惡性，利用光纖釋放熱量和釋放藥物殺死癌細(xì)胞治療腫瘤，以及利用光纖傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腫瘤微環(huán)境參數(shù)進(jìn)行療效評(píng)價(jià)。

李凱 副教授 南方科技大學(xué)

演講主題：《光學(xué)探針與細(xì)胞成像》

  具有熒光開(kāi)關(guān)特性和細(xì)胞器靶向能力的熒光染料對(duì)于單分子定位顯微成像應(yīng)用至關(guān)重要。然而，目前有效的設(shè)計(jì)策略仍然受限于特定的化學(xué)骨架，如羅丹明和花青素類衍生結(jié)構(gòu)。此外，為了精準(zhǔn)定位，通常需要借助復(fù)雜的蛋白標(biāo)記標(biāo)簽，如Halo-Tag和SNAP-Tag，才能實(shí)現(xiàn)熒光染料對(duì)亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特異性標(biāo)記。因此，對(duì)于開(kāi)發(fā)具有新型熒光閃爍機(jī)制并且能夠直接靶向細(xì)胞器的活細(xì)胞透膜染料的探索顯得尤為重要。李凱教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)構(gòu)建了一類用于活細(xì)胞標(biāo)記的自發(fā)閃爍熒光染料，用于細(xì)胞的脂滴和溶酶體的單分子超分辨成像。該熒光染料具有簡(jiǎn)單的分子結(jié)構(gòu)，在基態(tài)下通過(guò)自發(fā)的質(zhì)子轉(zhuǎn)移表現(xiàn)出烯醇-酮異構(gòu)體的轉(zhuǎn)變，在561 nm激光下，僅有少量酮式異構(gòu)體被激發(fā)處于亮態(tài)，而醇式異構(gòu)體因?yàn)闊o(wú)法被激發(fā)處于暗態(tài)，在無(wú)需額外的光激活條件下產(chǎn)生自閃爍現(xiàn)象。這一全新的自發(fā)閃爍機(jī)制不同于文獻(xiàn)中已被報(bào)道用于單分子定位顯微成像的熒光染料，為發(fā)展具有熒光閃爍性能的染料分子提供了新思路。此外，通過(guò)改變分子的靶向基團(tuán)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)活細(xì)胞溶酶體的定位與超分辨成像，展現(xiàn)出基態(tài)烯醇-酮互變異構(gòu)引起的自閃爍機(jī)制在活細(xì)胞中的多種亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)超分辨成像應(yīng)用中的潛力。

李貴君 教授 光電子器件與系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任 深圳大學(xué)

演講主題：《色轉(zhuǎn)換新型顯示技術(shù)：機(jī)遇與挑戰(zhàn)》

  顯示的彩色化通常通過(guò)混合紅、綠、藍(lán)三基色來(lái)再現(xiàn)，主要有兩種方式：RGB三基色獨(dú)立發(fā)光和色轉(zhuǎn)換顯示技術(shù)。其中，色彩轉(zhuǎn)換顯示技術(shù)通過(guò)利用高能藍(lán)光生成紅光和綠光實(shí)現(xiàn)顯示的彩色化。色彩轉(zhuǎn)換技術(shù)能夠充分利用色轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光優(yōu)勢(shì)，具有高亮度、廣色域、高對(duì)比度和制造過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，為新時(shí)期各種顯示技術(shù)注入了新的活力。李教授在演講中主要介紹色轉(zhuǎn)換顯示技術(shù)在新型顯示技術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并探討其在應(yīng)用過(guò)程中面臨的關(guān)鍵材料、工藝和器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等一系列關(guān)鍵問(wèn)題

林偉瀚 康佳集團(tuán)研發(fā)中心總經(jīng)理 南方科技大學(xué)產(chǎn)業(yè)特聘教授

演講主題：《顯示與工業(yè)設(shè)計(jì)" Micro/Mini LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)》

  Mini/Micro-LED技術(shù)在顯示領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在加速，涵蓋了Micro-LED的穿戴設(shè)備應(yīng)用以及Mini-LED的直顯與背光市場(chǎng)。Micro-LED具有像素小和彎曲應(yīng)力小的優(yōu)點(diǎn)，但仍面臨著磊晶、巨量轉(zhuǎn)移和修復(fù)等技術(shù)挑戰(zhàn)。另外，產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中也面臨較高的成本和性能瓶頸。隨著技術(shù)的不斷突破，Mini/Micro-LED產(chǎn)業(yè)的前景更加廣闊。林總在演講中探討Mini/Micro-LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)化所面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)，并展望其未來(lái)應(yīng)用。

  論壇環(huán)節(jié)，融合創(chuàng)新-光電技術(shù)在AI發(fā)展中的核心作用與未來(lái)前景由重慶大學(xué)光電工程學(xué)院副教授羅亦楊主持，幾位論壇嘉賓與現(xiàn)場(chǎng)觀眾就光電技術(shù)的應(yīng)用及AI未來(lái)的發(fā)展做了展望并探討，現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)氣氛熱烈。