來自Singular Photonics公司的單光子雪崩探測器（SPADs）技術成為本次展會的一大亮點。Singular是英國愛丁堡大學（the University of Edinburgh）數字成像先驅Robert Henderson教授實驗室的衍生公司，也是首批將高級計算引入SPAD圖像傳感的公司之一。

該公司推出了兩款新型傳感器——Andarta和Sirona，前者是與科技巨頭Meta合作開發(fā)，能夠實現可穿戴設備上的深層血流監(jiān)測，具有外形小巧、靈敏度高等特點。而后者是Singular的首款產品，是一款基于SPAD的512像素線陣傳感器，能夠進行時間相關單光子計數（TCSPC），并支持拉曼光譜、熒光壽命成像顯微鏡（FLIM）、飛行時間測量和量子應用。憑借片上直方圖和時間分級功能，該SPAD傳感器有可能徹底改變光譜應用。

光量子技術成為主流

光量子技術雖已有一定發(fā)展和應用，但仍處于初步探索階段，潛力巨大。實現微型光學元件在芯片上的可擴展集成，對解鎖光子量子技術更多優(yōu)勢、推動各行業(yè)變革至關重要，而這一過程充滿挑戰(zhàn)。

德國帕德博恩大學的Christine Silberhorn教授表示：“當前，人們已經在部分系統(tǒng)中成功集成了光學元件。然而，這項工作猶如站在巨人的肩膀上開展創(chuàng)新，極具挑戰(zhàn)性。一方面，需要使用品質極高的器件，這些器件的性能直接影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性與功能性；另一方面，還必須廣泛整合豐富多樣的量子知識和前沿理念，并在全新的參數空間里對它們進行適應性調整與深度開發(fā)，以滿足不同應用場景的復雜需求。”

Silberhorn教授在基礎量子光子學領域貢獻突出，進行了世界上首次關于光的波動特性（量子關聯）中糾纏態(tài)以及非經典關聯的波粒二象性（即所謂的愛因斯坦 - 波多爾斯基 - 羅森態(tài)）同時存在的實驗演示。這些年她主要從三方面開發(fā)實用可擴展的集成光子系統(tǒng)。一是聚焦鈮酸鋰集成器件，因其材料特性適用于量子光子學；二是用脈沖光泵浦鈮酸鋰系統(tǒng)，結合超快光學與集成器件，對參量下轉換源意義重大，團隊已借此開發(fā)相關光子源。

光子學在生物醫(yī)學中的應用

此次Photonics West上，光子學在生物醫(yī)學領域的應用成為一大焦點，吸引了全球眾多科研人員、創(chuàng)新者以及企業(yè)代表的目光。其中值得關注的是，新一代光伏視網膜植入物和一款低成本醫(yī)療激光激光散斑成像設備。

• “仿生”視網膜植入物

斯坦福大學的研究團隊宣布，他們正在開發(fā)新一代光伏視網膜植入物，以提高失明患者的視覺恢復水平。最新的PRIMA植入物已經成功幫助黃斑變性（AMD）患者恢復部分視覺，并能識別書籍、地鐵站名等基本信息。

目前使用 100 μm像素的 PRIMA植入物，可升級為 20 μm像素的設備，以提高視覺分辨率至20/100甚至20/40。這一突破意味著未來可能有更高質量的人工視覺設備，使視障人士獲得更接近正常人的視覺體驗。

• 低成本醫(yī)療激光成像

華盛頓大學的研究團隊開發(fā)了一種便攜式、低成本的激光散斑成像（LSFI）設備，可用于早期檢測產后大出血（PPH）。該設備僅需150美元，使用Raspberry Pi計算模塊進行數據處理，不僅顯著降低了傳統(tǒng)成像設備的成本，還能在非發(fā)達地區(qū)推廣應用。

這種技術的突破在于其無線、便攜、無需消耗性材料，并已經在動物模型和臨床試驗中展現出高精度的血流監(jiān)測能力。未來，隨著其商業(yè)化生產和監(jiān)管審批的推進，該設備有望成為全球醫(yī)療體系中的重要工具。

• 光遺傳學新方法

光遺傳學（Optogenetics）是一門將光學和遺傳學技術相結合的新興學科，其具有遠程無痕、時空特異性、可調節(jié)性和可逆性等特點。目前被廣泛應用于生物基礎研究，如控調控基因組轉錄活性、重組信號通路、控制核酸酶的活性，此外也廣泛應用于生命醫(yī)學領域，如糖尿病治療、腫瘤治療等。

Photonics West?2025同期神經技術會議上，Ofer Yizhar博士分享了他們開發(fā)的一種創(chuàng)新性光學技術，他另辟蹊徑利用一種名為G蛋白偶聯受體（GPCR）的光敏蛋白（也被稱為視蛋白）對神經元進行修飾。與傳統(tǒng)基于通道的光遺傳學工具不同，GPCR通路在光關閉后仍能持續(xù)活動，產生持久效果，且所需光量比傳統(tǒng) “通道” 方法少約四個數量級（一萬倍）。

據悉，該成果2016年在魏茨曼科學研究所開始研發(fā)，已在小鼠身上證明有效性。2023年與梅奧診所合作，在麻醉誘發(fā)癲癇的豬身上成功止住癲癇發(fā)作。他預計在未來十年內，該研究將取得更進一步的進展，有望獲得監(jiān)管部門的批準。同時，在2022年，他聯合創(chuàng)立了初創(chuàng)公司Modulight.bio，旨在將這項技術商業(yè)化，用于治療神經系統(tǒng)疾病，為眾多飽受病痛折磨的患者帶來新的希望。

全球最高亮度水平的藍光激光器誕生

隨著近期向電動汽車的轉型加速，對更先進的銅材料加工的需求迅速增長，這意味著改進激光加工技術至關重要。高功率近紅外（NIR）光纖激光器因其高電光轉換效率和出色的光束質量，被廣泛應用于金屬的激光加工。然而，使用近紅外光纖激光器進行銅焊接很困難，因為銅在近紅外范圍內吸收率低，且熱導率高，這會導致焊接點的熱量迅速擴散。

此外，激光加工技術在玻璃微孔鉆孔、AI芯片封裝、量子計算光學器件制造等方面也展現出巨大潛力，為未來高精度制造提供了新的可能性。

小 結

這些技術的進步不僅推動了學術研究，也促進了產業(yè)應用，預計將在未來幾年內對信息通信、生命科學、醫(yī)療器械和先進制造等領域產生深遠影響。隨著更多技術從實驗室走向市場，我們正迎來一個由光子科技驅動的新時代。

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下屆展會時間：2026年01月17號~01月22號

展會地點：美國 舊金山

展會行業(yè)：光電

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