圖1.如照片中的SPIE 2015西部光電展一樣，2016年的展會(hui) 預計將吸引超過20000名參會(hui) 者，將會(hui) 獲得新的見解和抓住光子學世界新機遇。

主要的專(zhuan) 題會(hui) 包括：Bioses(生物光子學), LASE(激光),和OPTO(光學);輔之以三個(ge) 虛擬的應用跟蹤以展示來自以下領域的論文：綠色光子學、翻譯研究、3D打印。此外，還有激光材料加工係統設計，光子學企業(ye) 融資和集成光電子學等主題板塊，以及包括廣受歡迎的SPIE創業(ye) 大賽和孵化器等的一些特殊內(nei) 容(參見https://spie.org/PW/special-events/Industry-Event)。

在2月17日晚上，會(hui) 設置一個(ge) 晚宴，在晚宴上將會(hui) 宣布獲得年度棱鏡獎(PRISM Awards)的創新產(chan) 品——入圍名單可在SPIE西部光電展網站上找到(參見www.photonicsprismaward.com)。

Bioses

在西部光電展的主展會(hui) 之前，Bioses，生物醫療光學會(hui) 議——被稱為(wei) “‘世界’上最大的生物醫療光學和生物光子學展”——將於(yu) 2月13日(星期六)開幕。演講被分成六個(ge) 方向，其中一個(ge) 代表的是前幾年舉(ju) 行的三次會(hui) 議的整合。這個(ge) 被稱為(wei) 神經光子學，神經外科學和光遺傳(chuan) 學的整合方向，代表了SPIE為(wei) 西部光電展所突出的兩(liang) 個(ge) 關(guan) 鍵主題之一：神經科學。

神經科學集群包括臨(lin) 床和轉化神經光子學(包括光譜、層析成像、顯微鏡、光學相幹斷層掃描[OCT]，以及手術及術後治療)，神經成像和傳(chuan) 感(7個(ge) 關(guan) 於(yu) 成像和1個(ge) 關(guan) 於(yu) 傳(chuan) 感的會(hui) 議)，以及光遺傳(chuan) 學和光學操控這樣迷人的領域。

其他Bioses的方向包括光子治療和診斷;臨(lin) 床技術和係統;組織光學，激光與(yu) 組織的相互作用，以及組織工程;生物醫學光譜學、顯微鏡和成像;納米/生物光子學。在最後一個(ge) 方向將由HalinaRubinsztein-Dunlop(昆士蘭(lan) 大學;澳大利亞(ya) )就光鑷應用進行主題演講。

2016的Bioses研討會(hui) 將會(hui) 有兩(liang) 個(ge) 新的會(hui) 議。其中一個(ge) 的標題是：生物物理學，生物學以及生物光子學：十字路口，將包括大分子擁擠(一個(ge) 被認為(wei) 是重要但是還沒被重視起來的現象);治療/診斷技術的生物學原理;納米尺度細胞成像;以及研究腫瘤微環境的方法。另一個(ge) 將會(hui) 突出那些使大量圖像文件的產(chan) 生成為(wei) 可能的技術進展可能帶來的影響。即所謂的高速生物醫學成像和光譜儀(yi) ：主要麵向大數據儀(yi) 器和管理，它將覆蓋超高速，計算化，高速非線性，和4D成像，以及光學片層掃描顯微鏡，成像流式細胞儀(yi) 等等。

OPTO

在星期一的光電主會(hui) 場環節上，加州大學伯克利分校的Xiang Zhang將會(hui) 就宇稱-時間對稱光子學(在這種理論下使用在光子學中增益和損耗平衡的材料來模擬量子係統)做專(zhuan) 題演講，它可以在環形激光器和零反射腔等上麵應用;而來自渥太華大學(加拿大)和羅切斯特大學的RobertBoyd的演講主題將會(hui) 是量子非線性光學，其促進了基於(yu) 光的量子態的安全通信係統的發展;而來自美國集成光電子製造研究所(美國)和紐約州立大學理工學院的MichaelLiehr的則會(hui) 介紹光子學與(yu) 納米光子學的融合，包括技術目標，運行框架，短期裏程碑，以及光子學界的機會(hui) 。

光電分會(hui) 場環節的領域包括光電材料與(yu) 器件，光子集成，光子學中的納米技術，光子學中MOEMS-MEMS，先進量子理論及其光電子應用，半導體(ti) 激光器和發光二極管，顯示與(yu) 全息，以及光通信:從(cong) 器件到係統。

例如，在光子學中的MOEMS-MEMS會(hui) 議(會(hui) 議號：9759)的第2部分：納米光子學的離子束加工，一組來自德國研究機構的研究人員將討論他們(men) 對電子束光刻製造的高效光譜儀(yi) 光柵中的光柵鬼影的研究和優(you) 化，在其中他們(men) 學會(hui) 了如何優(you) 化電子束直寫(xie) 和拚接的過程，減少了雜散光鬼影。

在垂直腔麵發射激光器會(hui) 議(會(hui) 議號：9766)的第2部分，來自桑迪亞(ya) 國家實驗室(Sandia National Labs)和Eioses的一個(ge) 研究組將會(hui) 介紹在分辨率小於(yu) 1nm的MEMS傳(chuan) 感器幹涉儀(yi) 讀出器，加速儀(yi) ，陀螺儀(yi) 和麥克風等方麵應用的單模垂直腔麵激光器(VCSEL)。在第5部分：垂直腔麵發射激光器的調製和特性中，來自美國軍(jun) 事科學院(U.S.Military Academy)和斯坦福大學的研究人員將會(hui) 討論他們(men) 在單模氧化物限製和光子晶體(ti) VCSEL的光束質量方麵的研究。在這裏，高品質的波長為(wei) 850nm的VCSEL器件被用於(yu) 光學數據通信和互連。

此外，在先進量子理論及其光電子應用會(hui) 議(會(hui) 議號9763)的第15部分：快慢光的理論發展中，來自Xodus基金的Benjamin Solomon將討論光子概率控製。因為(wei) 光子不受電場和磁場的存在的影響，概率控製——或光子局域化的控製——需要使用其他方法如矢量調製。Solomon說，即使是量子理論也不能解釋自然如何實現概率，因此他通過重新思考量子理論的基礎提出了一種控製機製。

LASE

在星期三舉(ju) 行的激光(LASE)全體(ti) 會(hui) 議包括由馬克思普朗克光科學研究所以及Erlangen-Nüremberg大學(都位於(yu) 德國)的PhilipRussell關(guan) 於(yu) 光子晶體(ti) 光纖(PCF)的新興(xing) 應用，包括基於(yu) 充氣空芯光子晶體(ti) 光纖的超快光譜連續的高亮深度真空紫外光源——產(chan) 生穩定明亮的深紫外超連續光，軌道角動量(OAM)-雙折射螺旋扭曲PCF，以及光驅動的聲光器件;來自大阪大學和理化學研究所(RIKEN，日本)的SatoshiKawata的演講主題為(wei) “光學三維納米加工：拉伸還是生長?”在演講中他將會(hui) 討論納米加工的各種形式，包括雙光子聚合，異構化，以及光還原，還有自生長技術路線;來自nLight公司的ScottKeeney將會(hui) 介紹大功率半導體(ti) 激光器的新應用，這些應用將結束目前半導體(ti) 激光產(chan) 業(ye) 支離破碎的局麵——換句話說，進一步推進這些激光器廠商向兼並和規模化經濟方向邁進。

現工作於(yu) 馬克思普朗克光科學研究所(Erlangen，德國)的英國物理學家Philip Russell教授，因為(wei) 他在光子晶體(ti) 光纖(PCF)上的發明和傑出研究獲得了2014年的Berthold Leibinger Zukunftpreis激光獎(未來獎)。這個(ge) 視頻簡介了Russell教授和光子晶體(ti) 光纖的重要性。 (視頻版權：Berthold Leibinger基金會(hui) )

激光(LASE)會(hui) 議的主題包括激光光源工程，非線性光學領域，半導體(ti) 激光器和發光二極管，激光微/納米工程，激光應用，綠色光子學和3D打印。

在會(hui) 議9726的第3部分中，單晶光纖激光器，來自美國陸軍(jun) 研究實驗室和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，該單晶光纖通過激光加熱基座晶體(ti) 生長方法(LHPG)進行生長。在會(hui) 議上，他們(men) 將會(hui) 介紹不同直徑和不同摻雜水平的光纖，還有它們(men) 在自由傳(chuan) 播和波導模式下的性能。在會(hui) 議的第7部分：超快激光中，來自凱澤斯勞滕PhotonikZentrum集團(德國)的研究團隊將報告一種波長為(wei) 515nm的超快激光，其平均功率高達120W，而其動態重複率高達兆赫茲(zi) 的範圍，這種激光可以應用於(yu) 微加工。該激光器可以以一個(ge) 約40ps的脈衝(chong) 持續時間在5到10兆赫之間連續掃描其脈衝(chong) 重複頻率超過32000次/秒。

在激光應用和激光三維製造會(hui) 議中(會(hui) 議9738和會(hui) 議9759的聯合會(hui) )，來自台灣儀(yi) 器技術研究中心的科學家和來自台灣國立清華大學的Rong-JieChang將會(hui) 報告他們(men) 對用3D打印方法來製造梯度折射率指數(GRIN)微光學器件的研究，這種方法已經顯示出了有前途的初步結果。在同一會(hui) 議上，來自中部佛羅裏達大學和德克薩斯大學ElPaso分校的研究人員將介紹采用多光子光刻製造和光學表征一種能彎曲1.55µm波長的光的空間變異光子晶體(ti) 。該器件可以以比兩(liang) 個(ge) 具有更大彎曲半徑的波導更高的效率引導光通過更狹窄的轉彎。

轉化研究虛擬研討會(hui)

2016，Bioses再次通過一個(ge) “虛擬研討會(hui) ”的形式來突出轉化研究，便於(yu) 現場報告推進醫療保健方麵非常有潛力的技術、工具和工藝。星期日的轉化研究午餐論壇將以基於(yu) 結果的研究報告為(wei) 特點，並為(wei) 循證醫學的“最佳論文獎”頒獎。而星期二的年度創業(ye) 挑戰賽雖然不是特別為(wei) 生物準備的，但是從(cong) 傳(chuan) 統上來說看生物醫學應用統治了場地比賽——所以到那裏尋找有趣的轉化技術也是一個(ge) 很好的選擇。

在星期六(中午12點至下午5點)和星期日(上午10點至下午5點)舉(ju) 行的為(wei) 期兩(liang) 天的Bioses博覽會(hui) ，將有220個(ge) 參展商展示組件、儀(yi) 器和係統，其中包括許多新發布的產(chan) 品——以及很多令人興(xing) 奮的應用示範。

在過去非常受歡迎的星期六晚上熱點話題會(hui) 議上，將會(hui) 專(zhuan) 題介紹2016年Britton Chance生物醫學光學獎獲得者David Boas(馬薩諸塞州總醫院和哈佛大學)，他還將給出當晚的第一個(ge) 熱點話題——關(guan) 於(yu) 神經光子學。MelissaSkala(範德堡大學)也會(hui) 報告對癌細胞異質性的成像(見圖2)，Aaron Aguirre(美國馬薩諸塞州總醫院和哈佛大學)則會(hui) 報告對跳動心髒進行細胞成像的新顯微技術，DavidSampson (西澳大利亞(ya) 大學)則會(hui) 報告用針進行深穿透以及和微彈性成像技術的交替對比，Paul Beard(倫(lun) 敦大學學院)的報告是光聲成像，JenniferHunter(羅切斯特大學)的主題是自適應光學，Eric Potma(加州大學Irvine分校)的主題是受激非線性光學顯微鏡，Heather Franklin(Blaze生物科學公司)的主題是熒光圖像引導定向手術。

3D打印虛擬研討會(hui)

2016年SPIE3D打印應用虛擬研討會(hui) 由來自宇航公司(Aerospace Corporation)的微/納米技術部門的資深科學家Henry Helvajian主持，突出在Bioses、LASE和OPTO會(hui) 議中那些描述如何應用這種被稱為(wei) 3D打印的多維、多學科和越來越有利可圖的技術的新方法的論文。

根據沃勒斯聯合會(hui) (Wohlers Associates)發布的沃勒斯2015年報告，2014年全球增材製造和3D打印產(chan) 業(ye) 的營業(ye) 收入以35.2%的複合年度成長率(CAGR)增加到了41億(yi) 美元。

超過90篇論文介紹3D打印在電信元件製造，生物醫學器件和組織構造，以及特殊光學元件的製造，例如用於(yu) 照明、測試和測量等方麵的應用。所使用的方法包括從(cong) 連續波和脈衝(chong) 激光加工到液體(ti) 聚合物方法。

“增材製造(AM)越來越得到各種工業(ye) 例如航天和汽車行業(ye) 的倡導，目前的焦點在於(yu) 過程控製，從(cong) 而開發出使增材製造(AM)的產(chan) 品在缺陷的濃度和類型方麵被認可/認證的技術，終極的目標是在製造階段形成一個(ge) 使修正行為(wei) 成為(wei) 可能的閉環過程，”Helvajian說。“激光器和光子學將繼續在這些過程控製技術的發展中扮演很大的角色。”

在論文9738-36中，Carbon3D公司介紹了其 連續液態界麵生產(chan) (CLIP)方法，它可以以比傳(chuan) 統的使用紫外光(UV)照射樹脂的3D打印機要快25至100倍的速度來製造三維零件(見圖2)。

　　圖2.使用被稱為(wei) 連續液態界麵生產(chan) (CLIP)的3D打印工藝製造零件。 (圖片來源：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)用超短激光脈位創建組織支架，作為(wei) 結合點使細胞生長出新的組織，修複患病或受損的區域。相似地，論文9745-13介紹了裏昂高等師範學院(EcoleNormale Supérieure de Lyon，法國)如何用光化學和雙光子聚合的方法來打印生物可降解材料的。該團隊已經用有機材料製造出用於(yu) 血型檢驗和細菌檢測的生物傳(chuan) 感電極，和用DNA製造的光學微透鏡，他們(men) 同時也會(hui) 介紹使用衰減全反射(ATR)光譜得到的這些材料的熱學和機械特性。

其他推薦的關(guan) 於(yu) 各種各樣的3D打印應用的論文包括：《用於(yu) 從(cong) LED中單次通過全角度提取光的漸變光子晶體(ti) 結構》(論文9756-51);《新型光學應用金屬結構的三維直接激光寫(xie) 入》(論文9759-43);《用於(yu) 高度緊湊顯微係統的空間光調製器的三維微/納米製造》(論文9760-4);《用於(yu) 呼吸道內(nei) 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(hui)

2016年的綠色光子研討會(hui) 著重以下五個(ge) 不同的光電子和激光主題的論文：激光輔助製造和微納加工;可再生能源發電：核聚變和光伏器件;環境監測和傳(chuan) 感;固態照明和顯示;通信。

“我們(men) 生活在一個(ge) 光子、材料和化學的黃金時代，2016年西部光電展的許多進展報告都是與(yu) 光子材料和化學有關(guan) 的，”Stephen J. Eglash說，他是綠色光子研討會(hui) 主席和斯坦福大學數據科學計劃的執行董事。例如，有論文報告了基於(yu) 激光的微納加工，以誘導特定的化學作用從(cong) 而實現所需的性能。一些論文報告了通過開發催化劑和新的反應途徑而進行的化學反應工程，還有許多研究人員在研究有機材料，油墨和石墨烯。

在化學反應工程方麵，一家名為(wei) Ecoken的公司在論文9749-64中介紹了《用於(yu) 吸附二氧化碳的氧化物納米離子》，對於(yu) 後一種應用來說，瑞典中部大學在論文9736-35中提出了《激光輔助還原用於(yu) 紙基大麵積柔性電子產(chan) 品的氧化石墨烯》。

Eglash補充說，“隨著他們(men) 的性能的快速提升，目前已經達到20%以上的轉換效率，鈣鈦礦材料也持續受到了來自光伏行業(ye) 的大量關(guan) 注。”在9746-21論文中，牛津大學(英國)描述了時間分辨太赫茲(zi) 電導光譜如何揭示一類鈣鈦礦中的電荷產(chan) 生和複合動力學的——一個(ge) 將提高鈣鈦礦太陽能電池和激光器的發現。

除了鈣鈦礦材料，其他有意思的能源相關(guan) 的論文包括：《在低成本III-V族光伏應用中采用多晶矽基板的影響建模》(論文9743-33);《一個(ge) 基於(yu) Cu(In,Ga)Se2微電池陣列的CPV係統的設計和製造》(論文9743-19);和《使用級聯熱附助共振隧穿設計的量子阱的高性能1eV稀氮氮化物太陽能電池》(論文9743-38)。

除了太陽能，其他有意思的綠色光子學論文包括：《用於(yu) 高亮度白光LED/激光器的單晶熒光體(ti) 》(論文9768-4)和《用於(yu) 數據中心應用的平麵聚合物和玻璃漸變折射率波導》(論文9753-16)。