牛顿环原理：等厚干涉、环半径公式与透镜检验
平凸透镜的凸面压在平板玻璃上，为什么会冒出一圈圈明暗相间的圆环？本文从楔形空气膜的等厚干涉讲起，推导空气隙厚度 t≈r²/(2R) 与暗环半径 r=√(mλR)，再用数值算例解释环为什么内疏外密，最后说明牛顿环如何用于透镜磨制检验与曲率半径测量。
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THE JOURNAL
光学与光子学
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文献解读 | 超表面光流控生物传感器：单波长成像重构谱移，实时检测乳腺癌细胞外囊泡（Nature Communications 2021）
无标记超表面生物传感器通常靠光谱仪追踪共振谱移，又贵又慢。Jahani 等 2021 年在 Nature Communications 上提出用"单波长成像 + 最优线性估计"重构谱移：双原子准 BIC 超表面微阵列与三通道微流控集成，CMOS 相机一次拍摄覆盖十二个传感器，实时检测 4T1 乳腺癌细胞外囊泡，检出限约 8×10^7 个/mL（133 ...
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球面镜成像原理：凹面镜与凸面镜的焦点、成像公式与球差
从球面镜的几何定义出发，推导焦距与曲率半径的关系 f=R/2，用四条特征光线和球面镜公式 1/d_o+1/d_i=1/f 定量描述凹面镜与凸面镜成像，并说明球差与近轴近似的适用边界。
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文献解读 | 超表面量子成像：300 纳米铌酸锂光栅如何用 1D 探测器阵列重建 2D 图像（eLight 2025）
纠缠光子对通常来自毫米级非线性晶体，发射角窄、视场小。本文解读 Ma 等 2025 年 eLight 论文：一块 300 纳米铌酸锂薄膜加二氧化硅光栅的超表面，仅靠调泵浦激光波长就能"全光扫描"光子对发射角，把鬼成像与扫描成像合成二维量子成像，只用一维探测器阵列就重建出 3×6 像素字母图像，并把理论分辨率元数量比传统体晶体光源提高四个数量级以上。
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激光原理：受激辐射如何把弱光放大成强光
为什么激光又亮、又纯、又直？本文从受激辐射的雪崩放大讲起，说清粒子数反转、三能级/四能级系统与谐振腔反馈，最后用 CD 与蓝光光驱说明激光如何变成日常技术。
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光的折射定律：斯涅尔定律与折射率
光为什么会在两种介质的界面上弯折？本文从鱼缸双像现象切入，讲清折射率 n=c/v 的含义，用费马原理与惠更斯原理两种方式推导斯涅尔定律 n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，再把它连到表观深度、棱镜偏折与大气折射。
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文献解读 | 全介质硅超表面结构色：折射率匹配层如何把 sRGB 色域从 78% 提高到 181.8%（Nature Communications 2020）
颜色不一定来自颜料：蓝宝石衬底上排布硅纳米盘，靠电偶极与磁偶极共振就能产生颜色，但硅的损耗让颜色发白、色域只有 78% sRGB。本文解读 Yang 等 2020 年 Nature Communications 论文：加一层折射率匹配材料，把两个共振峰拉近，实验色域提高到约 181.8% sRGB（97.2% Rec.2020），像素可小到 2×2 个...
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法布里-珀罗谐振腔原理：两面镜子如何选频率
激光器最核心的谐振腔，本质上是两面平行的高反射镜。为什么只有特定频率的光能在其中"存活"并被透射出来？本文从共振条件和多光束干涉出发，推导 FP 腔的 Airy 透射函数，讲清自由光谱范围与精细度两个选频指标，再看它在激光选模、光谱分析与高精度测量中的角色。
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文献解读 | 超表面双合透镜平面相机：两片纳米柱透镜如何校正单色像差（Nature Communications 2016）
一片超表面透镜只能把正入射光聚到衍射极限，光线一斜焦斑就变形。本文解读 Arbabi 等 2016 年 Nature Communications 论文：用两片超表面组成"双合透镜"，校正彗差与像散，做出 f/0.9、视场大于 60°×60°、近衍射极限成像的微型平面相机，并直接与 CMOS 图像传感器集成。
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光的偏振原理：从横波本质到偏振片与马吕斯定律
为什么偏振太阳镜能看清水下？答案藏在“光是横波”这件事里。本文从偏振的定义讲起，用马吕斯定律、布儒斯特角和双折射把偏振片、水面反光与液晶屏幕串成一条完整的因果链。
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文献解读 | 单片超表面完成多光子纠缠态的阴影层析（Nature Communications 2024）
标准量子层析要测多少次才能弄清一个多光子纠缠态？如果改用"阴影层析"，能不能少测几个数量级？本文解读 An 等 2024 年 Nature Communications 论文：一片 210 微米的超表面把六方向偏振投影做进一个固定装置，让多光子纠缠态的高效表征变成一块玻璃片的事。
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