光电技术的未来：交叉领域的创新 第二届光电智感论坛圆满举办

  ICC讯 为搭建光电学术交流平台，促进学科交叉融合，促进产业界与学术界协同创新。由南方科技大学，光纤光缆先进制造与应用技术全国重点实验室和广东省集成光电子智感重点实验室主办，ICC讯石承办的第二届光电智感论坛于6月15日在中国南方科技大学工学院南楼813报告厅圆满举办。论坛得到了珠海光艺科技有限公司、深圳市晧辰电子科技有限公司的展台赞助支持，并在现场展示最新产品。

  会议聚焦光电技术与人工智能、传感、生物医学及激光、显示等领域的深度融合，来自高校、研究机构的教授学者于及产业界专家出席论坛并作专业报告。论坛分为5个部分，4个专题演讲进行了13场优质报告，展示了光电技术最新科研与产业的成果;一场精彩的圆桌论坛：融合创新-光电技术在AI发展中的核心作用与未来前景，引发了热烈的提问与讨论。活动吸引了近200名高校师生、科研机构专家学者、产业界精英报名参与，为推动产学研合作搭建了一座意义非凡的交流桥梁。以下简要回顾论坛现场的瞬间:

会议合影

开幕致辞：沈平  IEEE Photonics Society 全球主席

  沈平教授向在百忙之中莅临参会的各位专家学者、产业同仁表示最热烈的欢迎和最诚挚的感谢!光电智能感知是当今科技发展的前沿领域，各位的积极参与和鼎力支持，将为本次论坛注入强大的智慧与力量。让我们共同探讨前沿技术，分享创新成果，携手推动光电智感技术的进步与发展，打造一个产学研用的一体化交流平台。

吕超 光纤光学讲座教授 光子技术研究院院长 香港理工大学

演讲主题：《光纤通信及感知一体化系统》

  由于互联网及人工智能技术的高速发展，在过去的几十年里全球对通信网络的容量需求一直在快速增长。为了满足这个需求，全球的陆地和海底里已部署了大量的光纤。最近，世界各地的研究人员开始研究是否能利用这些现有光纤设施在提供大容量信息传输的同时进行环境感测。这一趋势主要由两个因素驱动：光纤的广泛地理覆盖和光传感的高灵敏度使之前无法实现的大范围传感网络成为可能。这包括地震及地质环境的监测网络以及交通系统的辅助监测网络。第二个因素是，将感测功能整合进高容量通信网络中将有助于提高当前光网络的可靠性。由于单一光纤链接可以传输数百T比特甚至P比特的数据，任何中断都可能导致大量数据丢失。许多此类中断是由未经授权的挖掘、以及外部环境的变化引起的。能够及早检测到这些变化以采取相应的预防措施将可以减少数据丢失。我们将讨论最近在集成光通信和传感系统方面的研究进展，并探讨在如何在单根光纤内实现通信及传感技术融合以及此技术在海洋监测和交通系统中的应用。

宋章启 教授 深圳技术大学

演讲主题：《光纤形态传感器及其在海底滑坡监测的应用研究》

  报告介绍光纤形态传感器是一种可以植入结构体内部实时感知结构体形态变化的新型传感器方式，在内窥镜控制、大型结构物安全和海底滑坡等方面有广泛的应用前景。演讲首先回顾光纤形态传感器技术发展现状和大尺度光纤形态传感器技术方面发展存在的不足，然后介绍用于海底滑坡监测的光纤形态传感系统的关键技术，最后报道了在海底滑坡监测的试验研究情况。

义理林 上海交通大学 信息与电子工程学院特聘教授
光子传输与通信全国重点实验室副主任

演讲主题：《从智能超快激光器到光学大模型》

  报告介绍超快激光器在多学科研究中具有重要应用，但面临设计复杂、良品率低、成本高和工作状态不稳定等挑战。在当前人工智能时代，算法的重要性和价值越来越高，演讲介绍了智能算法如何引用于超快激光器，实现超快光纤激光器能量和稳定性的提升。包括在超快激光器中，通过智能算法实现种子源的自动锁模，高能量超窄脉冲飞秒激光器的反向设计，以及飞秒脉冲幅相信息的智能单帧识别和单脉冲能量和脉宽的主动稳定。

  最后介绍了团队开发的光学领域垂直大模型，利用预训练的7B基础模型在光学领域测评实现了超越GPT4大模型，并演示了在网络运维，故障识别等领域的应用。

张帆 教授 北京大学

演讲主题：《低成本T比特超高速光互连》

  报告介绍张教授团队在低成本超高速相干检测与直接检测光互连方面的工作进展。包括近期在硅光调制、薄膜铌酸锂调制光互连方面的若干实验成果，以及大线宽激光器相干光互连。

赵精晶 研究员 华中科技大学

演讲主题：《衍射结构光显微成像：OCT与影像流式》

  通过在生物医学显微镜中塑造激光束，结构照明提高了生物医学检测的性能。赵老师团队基于衍射光学的结构照明显微镜使用衍射光学元件（DOEs）进行更深、更快和更精确的成像。这允许高时空分辨率三维（3D）体内显微镜和超高通量多参数单细胞成像。团队开发的两个值得注意的例子是成像流式细胞仪（iFCM）和用于扩展聚焦深度的针状光束（NB）。我们开发了一种光谱成像流式细胞仪，每秒可以分析5000个细胞的分子组成和形态。该技术生成每个细胞的无标记散射图像和32/64通道荧光图像。创新包括使用DOEs的线性阵列-点激励（LASE）成像方法，高速3D流体动力聚焦的微流控芯片，利用火花空化单泡的MEMS分选器，以及高速，高灵敏度的荧光光谱仪。该系统每三分钟可以分析100万个细胞，有助于细胞图谱的创建、药物发现、血液分析、合成生物学、细胞和基因治疗、液体活检、分子育种和海洋生物学。为了解决生物医学显微镜中高分辨率和深景深之间的权衡，我们开发了一种针状光束（NB）。与传统高斯光束相比，该方法将光束长度延长了83倍，将生物样品的三维成像效率提高了14倍。该理论模型使用随机空间复用策略将输入光束转换成数百个轴向焦点，从而可以精确控制焦点深度、波束直径、空间位置、段数和能量分布，同时抑制旁瓣噪声。我们还开发了具有5nm精度的4英寸石英晶圆do的制造方案，并使用光刻技术创建了包含1亿个纳米柱的超表面。NB在生物医学显微镜中有广泛的应用，包括用于皮肤癌诊断的NB光学相干断层扫描（NB- OCT），用于组织学和血管造影的NB光声断层扫描（NB- PAT），以及用于观察脑神经元活动的NB双光子（NB- 2P）。

刘欣雨 ，北京大学医学部医学技术研究院研究员，入选国家级青年人才项目。

演讲主题：《偏振敏感光学相干层析成像》 

  报告介绍了三态调制偏振敏感光学相干层析术(TRIPS-OCT )以前所未有的灵敏度和定量能力提高眼科临床成像和诊断水平。团队通过对青光眼、年龄相关性黄斑变性(AMD)和近视、病理性近视等高发致盲眼病的关键结构进行检测，证实在重度青光眼患者中，TRIPS-OCT 获取的偏振参数可直观量化视网膜神经纤维层退化;在多轮抗 VEGF 治疗后的 AMD 患者中，纤维化作为不可逆损伤的重要标志，纤维化范围与活跃度亦可被该技术揭示;而在近视进展过程中，后巩膜双折射数值与病程呈正相关，成为预测病理性近视风险的潜在生物标志。项目负责人指出，未来的研究将聚焦偏振层析成像与深度学习融合，继续提升了早筛与分级效率，进一步把传统主观评估转化为可量化、可追踪指标，持续优化青光眼、AMD 及近视等眼病的个体化管理策略。

刘琳波 研究员/教授 广州国家实验室

演讲主题：《基于Micro-OCT的粘液纤毛清除功能成像与测量》

  粘液纤毛清除 (MCC) 是呼吸道的首要防御机制，MCC障碍是慢性呼吸道疾病的重要病理特征。Micro-OCT是唯一能够在体实现微创MCC诊断的成像技术。Micro-OCT是新一代光学相干层析(OCT) 成像技术，空间分辨率达到1-2微米，高于传统OCT技术一个数量级。Micro-OCT能够对MCC结构和功能清晰成像。该研究聚焦于Micro-OCT在体成像技术的开发和验证，技术难点包括轴向高分辨率与低噪声的实现、横向高分辨率与焦深扩展之间的权衡关系、运动伪影消除等。我们提出光谱相干拼接、环形孔径分光共路干涉、差分测量等方法解决上述问题，并在小鼠模型当中验证了Micro-OCT在体MCC障碍诊断能力。

奚磊 教授 南方科技大学

  演讲主题：《面向任意形状腔道的多功能光声内窥镜》

  光学内窥镜在临床筛查和诊断中发挥着重要作用。光声内窥镜作为发展最快的光学内窥镜之一，结合了丰富的光学对比度和较高的空间分辨能力，且具有优于传统光学成像技术的成像深度。然而，传统的光声内窥镜多依赖于机械扫描，难以实现快速成像，无法满足在形状复杂，且伴随着呼吸及组织蠕动的腔道内成像的需求。推动光声内窥镜在科研以及临床检测中的应用需要发展灵活、高速、大视野的高分辨率光声内窥成像技术。演讲中详细介绍基于MEMS微扫描系统的超高速扫描方法，适用于管状腔体的大视野、高速扫描光声内窥镜以及高灵活性的超小型、多视角、功能性光声内窥镜，并探讨该技术的应用和未来发展趋势。

关柏鸥，暨南大学物理与光电工程学院院长

  演讲主题：《光纤生物传感器：从标志物检测到诊疗一体化》

  介绍团队在光纤生物传感器方面研究进展。首先介绍光纤生物传感器的工作原理与界面增敏技术，通过光纤界面增敏将传感器灵敏度提升至亚纳米级小分子单分子响应水平。接下来介绍光纤生物传感器在离体样本检测中应用，包括心肌损伤、真菌感染等标志物检测。最后介绍光纤生物传感器肿瘤诊疗一体化技术，包括利用光纤传感器原位快速判定肿瘤良恶性，利用光纤释放热量和释放药物杀死癌细胞治疗肿瘤，以及利用光纤传感器实时监测肿瘤微环境参数进行疗效评价。

李凯 副教授 南方科技大学

演讲主题：《光学探针与细胞成像》

  具有荧光开关特性和细胞器靶向能力的荧光染料对于单分子定位显微成像应用至关重要。然而，目前有效的设计策略仍然受限于特定的化学骨架，如罗丹明和花青素类衍生结构。此外，为了精准定位，通常需要借助复杂的蛋白标记标签，如Halo-Tag和SNAP-Tag，才能实现荧光染料对亚细胞结构的特异性标记。因此，对于开发具有新型荧光闪烁机制并且能够直接靶向细胞器的活细胞透膜染料的探索显得尤为重要。李凯教授团队设计构建了一类用于活细胞标记的自发闪烁荧光染料，用于细胞的脂滴和溶酶体的单分子超分辨成像。该荧光染料具有简单的分子结构，在基态下通过自发的质子转移表现出烯醇-酮异构体的转变，在561 nm激光下，仅有少量酮式异构体被激发处于亮态，而醇式异构体因为无法被激发处于暗态，在无需额外的光激活条件下产生自闪烁现象。这一全新的自发闪烁机制不同于文献中已被报道用于单分子定位显微成像的荧光染料，为发展具有荧光闪烁性能的染料分子提供了新思路。此外，通过改变分子的靶向基团可以实现对活细胞溶酶体的定位与超分辨成像，展现出基态烯醇-酮互变异构引起的自闪烁机制在活细胞中的多种亚细胞结构超分辨成像应用中的潜力。

李贵君 教授 光电子器件与系统教育部重点实验室副主任 深圳大学

演讲主题：《色转换新型显示技术：机遇与挑战》

  显示的彩色化通常通过混合红、绿、蓝三基色来再现，主要有两种方式：RGB三基色独立发光和色转换显示技术。其中，色彩转换显示技术通过利用高能蓝光生成红光和绿光实现显示的彩色化。色彩转换技术能够充分利用色转换材料的发光优势，具有高亮度、广色域、高对比度和制造过程简单等优点，为新时期各种显示技术注入了新的活力。李教授在演讲中主要介绍色转换显示技术在新型显示技术中的应用现状，并探讨其在应用过程中面临的关键材料、工艺和器件结构设计等一系列关键问题

林伟瀚 康佳集团研发中心总经理 南方科技大学产业特聘教授

  演讲主题：《未来显示技术发展》

  从人的需求上看新型显示的发展，用户对显示应用从最初的信息需求，到视觉心理娱乐需求，开始向空间体验需求转化。经过几年的MiniLED、MicroLED概念热点，AI大模型、健康显示、功能集成概念开始兴起接棒。显示终端从单显示功能往集成功能转化，拥有丰富生态将成为凝聚客户的重要条件。画质算法技术、生态应用开发、AI大模型智能应用，这些技术将成为未来显示的标配功能。林总在演讲中探讨未来显示技术产业化所面临的挑战与发展趋势，并展望其未来应用。

  论坛环节，融合创新-光电技术在AI发展中的核心作用与未来前景由重庆大学光电工程学院副教授罗亦杨主持，几位论坛嘉宾与现场观众就光电技术的应用及AI未来的发展做了展望并探讨，现场提问气氛热烈。