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　　圖1.如照片中的SPIE 2015西部光電展一樣，2016年的展會(huì)預(yù)計(jì)將吸引超過(guò)20000名參會(huì)者，將會(huì)獲得新的見(jiàn)解和抓住光子學(xué)世界新機(jī)遇。

主要的專題會(huì)包括：BiOS(生物光子學(xué)), LASE(激光),和OPTO(光學(xué));輔之以三個(gè)虛擬的應(yīng)用跟蹤以展示來(lái)自以下領(lǐng)域的論文：綠色光子學(xué)、翻譯研究、3D打印。此外，還有激光材料加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)，光子學(xué)企業(yè)融資和集成光電子學(xué)等主題板塊，以及包括廣受歡迎的SPIE創(chuàng)業(yè)大賽和孵化器等的一些特殊內(nèi)容(參見(jiàn)http://spie.org/PW/special-events/Industry-Event)。

在2月17日晚上，會(huì)設(shè)置一個(gè)晚宴，在晚宴上將會(huì)宣布獲得年度棱鏡獎(jiǎng)(PRISM Awards)的創(chuàng)新產(chǎn)品——入圍名單可在SPIE西部光電展網(wǎng)站上找到(參見(jiàn)www.photonicsprismaward.com)。

BIOS

在西部光電展的主展會(huì)之前，BiOS，生物醫(yī)療光學(xué)會(huì)議——被稱為“‘世界’上最大的生物醫(yī)療光學(xué)和生物光子學(xué)展”——將于2月13日(星期六)開(kāi)幕。演講被分成六個(gè)方向，其中一個(gè)代表的是前幾年舉行的三次會(huì)議的整合。這個(gè)被稱為神經(jīng)光子學(xué)，神經(jīng)外科學(xué)和光遺傳學(xué)的整合方向，代表了SPIE為西部光電展所突出的兩個(gè)關(guān)鍵主題之一：神經(jīng)科學(xué)。

神經(jīng)科學(xué)集群包括臨床和轉(zhuǎn)化神經(jīng)光子學(xué)(包括光譜、層析成像、顯微鏡、光學(xué)相干斷層掃描[OCT]，以及手術(shù)及術(shù)后治療)，神經(jīng)成像和傳感(7個(gè)關(guān)于成像和1個(gè)關(guān)于傳感的會(huì)議)，以及光遺傳學(xué)和光學(xué)操控這樣迷人的領(lǐng)域。

其他BiOS的方向包括光子治療和診斷;臨床技術(shù)和系統(tǒng);組織光學(xué)，激光與組織的相互作用，以及組織工程;生物醫(yī)學(xué)光譜學(xué)、顯微鏡和成像;納米/生物光子學(xué)。在最后一個(gè)方向?qū)⒂蒆alinaRubinsztein-Dunlop(昆士蘭大學(xué);澳大利亞)就光鑷應(yīng)用進(jìn)行主題演講。

2016的BiOS研討會(huì)將會(huì)有兩個(gè)新的會(huì)議。其中一個(gè)的標(biāo)題是：生物物理學(xué)，生物學(xué)以及生物光子學(xué)：十字路口，將包括大分子擁擠(一個(gè)被認(rèn)為是重要但是還沒(méi)被重視起來(lái)的現(xiàn)象);治療/診斷技術(shù)的生物學(xué)原理;納米尺度細(xì)胞成像;以及研究腫瘤微環(huán)境的方法。另一個(gè)將會(huì)突出那些使大量圖像文件的產(chǎn)生成為可能的技術(shù)進(jìn)展可能帶來(lái)的影響。即所謂的高速生物醫(yī)學(xué)成像和光譜儀：主要面向大數(shù)據(jù)儀器和管理，它將覆蓋超高速，計(jì)算化，高速非線性，和4D成像，以及光學(xué)片層掃描顯微鏡，成像流式細(xì)胞儀等等。

OPTO

在星期一的光電主會(huì)場(chǎng)環(huán)節(jié)上，加州大學(xué)伯克利分校的Xiang Zhang將會(huì)就宇稱-時(shí)間對(duì)稱光子學(xué)(在這種理論下使用在光子學(xué)中增益和損耗平衡的材料來(lái)模擬量子系統(tǒng))做專題演講，它可以在環(huán)形激光器和零反射腔等上面應(yīng)用;而來(lái)自渥太華大學(xué)(加拿大)和羅切斯特大學(xué)的RobertBoyd的演講主題將會(huì)是量子非線性光學(xué)，其促進(jìn)了基于光的量子態(tài)的安全通信系統(tǒng)的發(fā)展;而來(lái)自美國(guó)集成光電子制造研究所(美國(guó))和紐約州立大學(xué)理工學(xué)院的MichaelLiehr的則會(huì)介紹光子學(xué)與納米光子學(xué)的融合，包括技術(shù)目標(biāo)，運(yùn)行框架，短期里程碑，以及光子學(xué)界的機(jī)會(huì)。

光電分會(huì)場(chǎng)環(huán)節(jié)的領(lǐng)域包括光電材料與器件，光子集成，光子學(xué)中的納米技術(shù)，光子學(xué)中MOEMS-MEMS，先進(jìn)量子理論及其光電子應(yīng)用，半導(dǎo)體激光器和發(fā)光二極管，顯示與全息，以及光通信:從器件到系統(tǒng)。

例如，在光子學(xué)中的MOEMS-MEMS會(huì)議(會(huì)議號(hào)：9759)的第2部分：納米光子學(xué)的離子束加工，一組來(lái)自德國(guó)研究機(jī)構(gòu)的研究人員將討論他們對(duì)電子束光刻制造的高效光譜儀光柵中的光柵鬼影的研究和優(yōu)化，在其中他們學(xué)會(huì)了如何優(yōu)化電子束直寫(xiě)和拼接的過(guò)程，減少了雜散光鬼影。

在垂直腔面發(fā)射激光器會(huì)議(會(huì)議號(hào)：9766)的第2部分，來(lái)自桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Sandia National Labs)和EIOS的一個(gè)研究組將會(huì)介紹在分辨率小于1nm的MEMS傳感器干涉儀讀出器，加速儀，陀螺儀和麥克風(fēng)等方面應(yīng)用的單模垂直腔面激光器(VCSEL)。在第5部分：垂直腔面發(fā)射激光器的調(diào)制和特性中，來(lái)自美國(guó)軍事科學(xué)院(U.S.Military Academy)和斯坦福大學(xué)的研究人員將會(huì)討論他們?cè)趩文Ｑ趸锵拗坪凸庾泳wVCSEL的光束質(zhì)量方面的研究。在這里，高品質(zhì)的波長(zhǎng)為850nm的VCSEL器件被用于光學(xué)數(shù)據(jù)通信和互連。

此外，在先進(jìn)量子理論及其光電子應(yīng)用會(huì)議(會(huì)議號(hào)9763)的第15部分：快慢光的理論發(fā)展中，來(lái)自Xodus基金的Benjamin Solomon將討論光子概率控制。因?yàn)楣庾硬皇茈妶?chǎng)和磁場(chǎng)的存在的影響，概率控制——或光子局域化的控制——需要使用其他方法如矢量調(diào)制。Solomon說(shuō)，即使是量子理論也不能解釋自然如何實(shí)現(xiàn)概率，因此他通過(guò)重新思考量子理論的基礎(chǔ)提出了一種控制機(jī)制。

LASE

在星期三舉行的激光(LASE)全體會(huì)議包括由馬克思普朗克光科學(xué)研究所以及Erlangen-Nüremberg大學(xué)(都位于德國(guó))的PhilipRussell關(guān)于光子晶體光纖(PCF)的新興應(yīng)用，包括基于充氣空芯光子晶體光纖的超快光譜連續(xù)的高亮深度真空紫外光源——產(chǎn)生穩(wěn)定明亮的深紫外超連續(xù)光，軌道角動(dòng)量(OAM)-雙折射螺旋扭曲PCF，以及光驅(qū)動(dòng)的聲光器件;來(lái)自大阪大學(xué)和理化學(xué)研究所(RIKEN，日本)的SatoshiKawata的演講主題為“光學(xué)三維納米加工：拉伸還是生長(zhǎng)?”在演講中他將會(huì)討論納米加工的各種形式，包括雙光子聚合，異構(gòu)化，以及光還原，還有自生長(zhǎng)技術(shù)路線;來(lái)自nLight公司的ScottKeeney將會(huì)介紹大功率半導(dǎo)體激光器的新應(yīng)用，這些應(yīng)用將結(jié)束目前半導(dǎo)體激光產(chǎn)業(yè)支離破碎的局面——換句話說(shuō)，進(jìn)一步推進(jìn)這些激光器廠商向兼并和規(guī)?；?jīng)濟(jì)方向邁進(jìn)。

現(xiàn)工作于馬克思普朗克光科學(xué)研究所(Erlangen，德國(guó))的英國(guó)物理學(xué)家Philip Russell教授，因?yàn)樗诠庾泳w光纖(PCF)上的發(fā)明和杰出研究獲得了2014年的Berthold Leibinger Zukunftpreis激光獎(jiǎng)(未來(lái)獎(jiǎng))。這個(gè)視頻簡(jiǎn)介了Russell教授和光子晶體光纖的重要性。 (視頻版權(quán)：Berthold Leibinger基金會(huì))

激光(LASE)會(huì)議的主題包括激光光源工程，非線性光學(xué)領(lǐng)域，半導(dǎo)體激光器和發(fā)光二極管，激光微/納米工程，激光應(yīng)用，綠色光子學(xué)和3D打印。

在會(huì)議9726的第3部分中，單晶光纖激光器，來(lái)自美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室和ShastaCrystals公司的研究人員將討論二極管泵浦摻鐿YAG(Yb：YAG)單晶光纖的激光特性，該單晶光纖通過(guò)激光加熱基座晶體生長(zhǎng)方法(LHPG)進(jìn)行生長(zhǎng)。在會(huì)議上，他們將會(huì)介紹不同直徑和不同摻雜水平的光纖，還有它們?cè)谧杂蓚鞑ズ筒▽?dǎo)模式下的性能。在會(huì)議的第7部分：超快激光中，來(lái)自凱澤斯勞滕PhotonikZentrum集團(tuán)(德國(guó))的研究團(tuán)隊(duì)將報(bào)告一種波長(zhǎng)為515nm的超快激光，其平均功率高達(dá)120W，而其動(dòng)態(tài)重復(fù)率高達(dá)兆赫茲的范圍，這種激光可以應(yīng)用于微加工。該激光器可以以一個(gè)約40ps的脈沖持續(xù)時(shí)間在5到10兆赫之間連續(xù)掃描其脈沖重復(fù)頻率超過(guò)32000次/秒。

在激光應(yīng)用和激光三維制造會(huì)議中(會(huì)議9738和會(huì)議9759的聯(lián)合會(huì))，來(lái)自臺(tái)灣儀器技術(shù)研究中心的科學(xué)家和來(lái)自臺(tái)灣國(guó)立清華大學(xué)的Rong-JieChang將會(huì)報(bào)告他們對(duì)用3D打印方法來(lái)制造梯度折射率指數(shù)(GRIN)微光學(xué)器件的研究，這種方法已經(jīng)顯示出了有前途的初步結(jié)果。在同一會(huì)議上，來(lái)自中部佛羅里達(dá)大學(xué)和德克薩斯大學(xué)ElPaso分校的研究人員將介紹采用多光子光刻制造和光學(xué)表征一種能彎曲1.55µm波長(zhǎng)的光的空間變異光子晶體。該器件可以以比兩個(gè)具有更大彎曲半徑的波導(dǎo)更高的效率引導(dǎo)光通過(guò)更狹窄的轉(zhuǎn)彎。

轉(zhuǎn)化研究虛擬研討會(huì)

2016，BiOS再次通過(guò)一個(gè)“虛擬研討會(huì)”的形式來(lái)突出轉(zhuǎn)化研究，便于現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告推進(jìn)醫(yī)療保健方面非常有潛力的技術(shù)、工具和工藝。星期日的轉(zhuǎn)化研究午餐論壇將以基于結(jié)果的研究報(bào)告為特點(diǎn)，并為循證醫(yī)學(xué)的“最佳論文獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)。而星期二的年度創(chuàng)業(yè)挑戰(zhàn)賽雖然不是特別為生物準(zhǔn)備的，但是從傳統(tǒng)上來(lái)說(shuō)看生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用統(tǒng)治了場(chǎng)地比賽——所以到那里尋找有趣的轉(zhuǎn)化技術(shù)也是一個(gè)很好的選擇。

在星期六(中午12點(diǎn)至下午5點(diǎn))和星期日(上午10點(diǎn)至下午5點(diǎn))舉行的為期兩天的BiOS博覽會(huì)，將有220個(gè)參展商展示組件、儀器和系統(tǒng)，其中包括許多新發(fā)布的產(chǎn)品——以及很多令人興奮的應(yīng)用示范。

在過(guò)去非常受歡迎的星期六晚上熱點(diǎn)話題會(huì)議上，將會(huì)專題介紹2016年Britton Chance生物醫(yī)學(xué)光學(xué)獎(jiǎng)獲得者David Boas(馬薩諸塞州總醫(yī)院和哈佛大學(xué))，他還將給出當(dāng)晚的第一個(gè)熱點(diǎn)話題——關(guān)于神經(jīng)光子學(xué)。MelissaSkala(范德堡大學(xué))也會(huì)報(bào)告對(duì)癌細(xì)胞異質(zhì)性的成像(見(jiàn)圖2)，Aaron Aguirre(美國(guó)馬薩諸塞州總醫(yī)院和哈佛大學(xué))則會(huì)報(bào)告對(duì)跳動(dòng)心臟進(jìn)行細(xì)胞成像的新顯微技術(shù)，DavidSampson (西澳大利亞大學(xué))則會(huì)報(bào)告用針進(jìn)行深穿透以及和微彈性成像技術(shù)的交替對(duì)比，Paul Beard(倫敦大學(xué)學(xué)院)的報(bào)告是光聲成像，JenniferHunter(羅切斯特大學(xué))的主題是自適應(yīng)光學(xué)，Eric Potma(加州大學(xué)Irvine分校)的主題是受激非線性光學(xué)顯微鏡，Heather Franklin(Blaze生物科學(xué)公司)的主題是熒光圖像引導(dǎo)定向手術(shù)。

3D打印虛擬研討會(huì)

2016年SPIE3D打印應(yīng)用虛擬研討會(huì)由來(lái)自宇航公司(Aerospace Corporation)的微/納米技術(shù)部門(mén)的資深科學(xué)家Henry Helvajian主持，突出在BiOS、LASE和OPTO會(huì)議中那些描述如何應(yīng)用這種被稱為3D打印的多維、多學(xué)科和越來(lái)越有利可圖的技術(shù)的新方法的論文。

根據(jù)沃勒斯聯(lián)合會(huì)(Wohlers Associates)發(fā)布的沃勒斯2015年報(bào)告，2014年全球增材制造和3D打印產(chǎn)業(yè)的營(yíng)業(yè)收入以35.2%的復(fù)合年度成長(zhǎng)率(CAGR)增加到了41億美元。

超過(guò)90篇論文介紹3D打印在電信元件制造，生物醫(yī)學(xué)器件和組織構(gòu)造，以及特殊光學(xué)元件的制造，例如用于照明、測(cè)試和測(cè)量等方面的應(yīng)用。所使用的方法包括從連續(xù)波和脈沖激光加工到液體聚合物方法。

“增材制造(AM)越來(lái)越得到各種工業(yè)例如航天和汽車(chē)行業(yè)的倡導(dǎo)，目前的焦點(diǎn)在于過(guò)程控制，從而開(kāi)發(fā)出使增材制造(AM)的產(chǎn)品在缺陷的濃度和類型方面被認(rèn)可/認(rèn)證的技術(shù)，終極的目標(biāo)是在制造階段形成一個(gè)使修正行為成為可能的閉環(huán)過(guò)程，”Helvajian說(shuō)。“激光器和光子學(xué)將繼續(xù)在這些過(guò)程控制技術(shù)的發(fā)展中扮演很大的角色。”

在論文9738-36中，Carbon3D公司介紹了其 連續(xù)液態(tài)界面生產(chǎn)(CLIP)方法，它可以以比傳統(tǒng)的使用紫外光(UV)照射樹(shù)脂的3D打印機(jī)要快25至100倍的速度來(lái)制造三維零件(見(jiàn)圖2)。

　　圖2.使用被稱為連續(xù)液態(tài)界面生產(chǎn)(CLIP)的3D打印工藝制造零件。 (圖片來(lái)源：Carbon3D)

論文9740-6的主題是用生物兼容材料的3D打印，在論文中Multiphoton Optics公司(德國(guó))用超短激光脈位創(chuàng)建組織支架，作為結(jié)合點(diǎn)使細(xì)胞生長(zhǎng)出新的組織，修復(fù)患病或受損的區(qū)域。相似地，論文9745-13介紹了里昂高等師范學(xué)院(EcoleNormale Supérieure de Lyon，法國(guó))如何用光化學(xué)和雙光子聚合的方法來(lái)打印生物可降解材料的。該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)用有機(jī)材料制造出用于血型檢驗(yàn)和細(xì)菌檢測(cè)的生物傳感電極，和用DNA制造的光學(xué)微透鏡，他們同時(shí)也會(huì)介紹使用衰減全反射(ATR)光譜得到的這些材料的熱學(xué)和機(jī)械特性。

其他推薦的關(guān)于各種各樣的3D打印應(yīng)用的論文包括：《用于從LED中單次通過(guò)全角度提取光的漸變光子晶體結(jié)構(gòu)》(論文9756-51);《新型光學(xué)應(yīng)用金屬結(jié)構(gòu)的三維直接激光寫(xiě)入》(論文9759-43);《用于高度緊湊顯微系統(tǒng)的空間光調(diào)制器的三維微/納米制造》(論文9760-4);《用于呼吸道內(nèi)鏡檢查的超小3D打印微透鏡和鏡片組》(論文9691-50)。

綠色光子虛擬研討會(huì)

2016年的綠色光子研討會(huì)著重以下五個(gè)不同的光電子和激光主題的論文：激光輔助制造和微納加工;可再生能源發(fā)電：核聚變和光伏器件;環(huán)境監(jiān)測(cè)和傳感;固態(tài)照明和顯示;通信。

“我們生活在一個(gè)光子、材料和化學(xué)的黃金時(shí)代，2016年西部光電展的許多進(jìn)展報(bào)告都是與光子材料和化學(xué)有關(guān)的，”Stephen J. Eglash說(shuō)，他是綠色光子研討會(huì)主席和斯坦福大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)計(jì)劃的執(zhí)行董事。例如，有論文報(bào)告了基于激光的微納加工，以誘導(dǎo)特定的化學(xué)作用從而實(shí)現(xiàn)所需的性能。一些論文報(bào)告了通過(guò)開(kāi)發(fā)催化劑和新的反應(yīng)途徑而進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)工程，還有許多研究人員在研究有機(jī)材料，油墨和石墨烯。

在化學(xué)反應(yīng)工程方面，一家名為Ecoken的公司在論文9749-64中介紹了《用于吸附二氧化碳的氧化物納米離子》，對(duì)于后一種應(yīng)用來(lái)說(shuō)，瑞典中部大學(xué)在論文9736-35中提出了《激光輔助還原用于紙基大面積柔性電子產(chǎn)品的氧化石墨烯》。

Eglash補(bǔ)充說(shuō)，“隨著他們的性能的快速提升，目前已經(jīng)達(dá)到20%以上的轉(zhuǎn)換效率，鈣鈦礦材料也持續(xù)受到了來(lái)自光伏行業(yè)的大量關(guān)注。”在9746-21論文中，牛津大學(xué)(英國(guó))描述了時(shí)間分辨太赫茲電導(dǎo)光譜如何揭示一類鈣鈦礦中的電荷產(chǎn)生和復(fù)合動(dòng)力學(xué)的——一個(gè)將提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和激光器的發(fā)現(xiàn)。

除了鈣鈦礦材料，其他有意思的能源相關(guān)的論文包括：《在低成本III-V族光伏應(yīng)用中采用多晶硅基板的影響建?！?論文9743-33);《一個(gè)基于Cu(In,Ga)Se2微電池陣列的CPV系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造》(論文9743-19);和《使用級(jí)聯(lián)熱附助共振隧穿設(shè)計(jì)的量子阱的高性能1eV稀氮氮化物太陽(yáng)能電池》(論文9743-38)。

除了太陽(yáng)能，其他有意思的綠色光子學(xué)論文包括：《用于高亮度白光LED/激光器的單晶熒光體》(論文9768-4)和《用于數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的平面聚合物和玻璃漸變折射率波導(dǎo)》(論文9753-16)。