光谱分析技术具有快速、准确和绿色检测的特点，在科学研究、信息、生物医疗、食药检测、农业、环境和安防等领域有广泛而且重要的应用。然而现有光谱技术与检测设备通常较为庞大复杂，难以适合现场快检、轻载荷平台等便携式应用场景。近年来，微型光谱检测技术和设备受到广泛关注并得到迅速发展，具有尺寸、重量、功耗等方面的显著优势，尤其是基于散斑检测的计算光谱分析技术，可以通过记录分析散射元件对被测光形成的散斑图获得高精度的光谱信息。本文将介绍相关技术原理和技术发展现状，分析现有技术性能和优缺点，讨论并总结未来发展方向和应用前景。

近年来,各种微纳光学效应被用于实现结构色甚至更精细的光谱调控,但这类方法大部分都基于彩色滤波原理,其光学效率难以接近甚至超越传统的染料滤波技术。首先介绍高像素密度图像传感器的色彩技术需求,并分析现有商用染料滤波器和微纳光学结构色滤波技术的局限性,然后介绍一类新兴的微纳结构空间分光色彩管理技术,并系统性地分析和讨论其技术原理和发展现状,最后总结该技术面临的挑战和发展趋势。

近年来,表面等离激元(SP)增强的金属纳米结构中热载流子产生、传输和收集得到了广泛而深入的研究。其中,利用电子隧穿和热发射效应实现的全新光电转换机制,结合平面化制作和CMOS兼容集成等,有望成为硅基红外光电探测的备选方案。目前这类探测器主要为金属-半导体肖特基结的光伏型器件,其光电响应较弱。为此,报道了一种基于金属-硅复合无序纳米结构的光电导器件,得益于无序表面等离激元局域热点效应和多叉指金属-半导体-金属(MSM)结构的显著光电导增益,实验获得了硅亚带隙的宽带强光电响应。该热载流子介导的多叉指MSM器件在1310 nm波长处的光电流响应度高达2.50 A/W。

研制了一种小型化便携式的激光诱导荧光的检测系统。检测系统 以 405 nm的稳谱半导体激光器作为激光光源, 荧光光纤探头和光纤作为荧光的收集系统, 光栅光谱仪作为荧光分析装置, 采集和分析经过5-氨基酮戊酸(ALA))处理后的鳞癌小鼠模型的原卟啉IX的荧光光谱, 对皮肤癌开展光动力学荧光诊断的初步实验研究。

近年来, 太赫兹技术得到迅速发展, 在通信、反恐、检测和医药等领域展现了广泛的应用潜力。尤其是许多生物分子和材料在太赫兹波段存在特征的吸收光谱, 而且太赫兹波能量低损伤小等特点, 使得太赫兹生化传感器越来越受到关注。然而, 由于太赫兹波的波长较长与生物分子等的尺寸差别非常大, 导致相互作用比较弱, 从而限制了太赫兹传感器的性能。通过微纳电磁结构对光场空间分布和频率分布的调控, 增强太赫兹波传感器的灵敏度是当前的研究热点。文中将重点介绍各种微纳结构太赫兹传感技术的原理和研究现状, 并通过梳理其发展趋势和当前的性能制约因素, 讨论此方向将来的发展方向和应用前景。

由于受到表面等离激元(SPP)固有偏振性的影响，基于表面等离激元的波导型调制器只支持横磁模式(TM)传播。本文提出了一种在垂直方向和水平方向上均构建混合(hybrid)波导结构的表面等离激元电光调制器，以实现调制器的低偏振灵敏性。在组合的混合波导中，垂直和水平偏振方向上的表面等离激元被限制在相应的混合波导中。通过调控介质和ITO界面处形成载流子积累层中载流子浓度可实现光吸收调制。在经优化的结构中两个偏振态的消光比差为0.005 dB/μm。通过3D-FDTD 模拟调制器的光场调控，清楚地显示了传统硅波导与偏振不灵敏调制器间的耦合传输特性。两种偏振态下，偏振不灵敏调制器与硅波导之间的耦合效率均达到了74%以上。此项研究将为表面等离激元电光调制器在偏振不灵敏光集成回路中的应用提供解决方案，为其与具有偏振随机态光纤回路的集成奠定了基础。

介绍了逆向调制空间激光通信的技术原理，概括了核心部件——空间光调制器的技术需求。重点介绍了量子阱电吸收调制器的原理、发展和系统应用，深入分析了其在应用中面临的技术挑战和瓶颈问题。回顾了最近兴起的基于微纳光学技术的空间光调制技术发展过程，并总结了高速空间光调制器的发展现状，展望了其未来发展方向和应用前景。

多功能腔集真空泵安装、束流过渡漂移、束流在线测量及方便机器检修等诸多功能于一体,是"神龙一号"加速器束流传输系统的一个关键部件.简要介绍了多功能腔设计中的磁轴准直、输运磁场的连续性以及横向阻抗几个关键问题,阐明了多功能腔的可维修特性和磁轴准直性能,分析了多功能腔对输运磁场连续性的影响,计算了多功能腔的低横向耦合阻抗,并提出了降低横向耦合阻抗的措施.多功能腔的应用简化了束流传输线的结构,提高了束流传输线的性能,将在"神龙一号"直线感应加速器的调试中起到非常重要的作用.