接到国际光学学会的通知，我被授予2025年光学设计大奖，每年全球只有一个人可得的奖。明年一月会有正式新闻发布。明年8月在南加圣地亚哥有颁奖典礼和宴会。 我工作几十年，功劳不多，苦劳不少，国际光学界终于认可了我对光学的贡献，官宣我进入世界顶级光学家行列，这是我人生的高峰。 我是4年前开始申请这大奖的，那时被某评委打了最低分，曾在K坛里抱怨，见下面两条链接 ... 更多

半导体激光器用P-N两种材料夹一起，通电后，激光会在夹层里产生。但早期的半导体激光器不能完全夹住激光，很多激光漏出来跑掉了，这种激光发光效率很低，不能实用。1950年代德国人Herbert  Kroemer和俄国人 Zhores Alferov 分别提出在P-N两种材料外面加其他材料，把激光多夹住些。这个想法很简单，但具体用什么材料夹，怎么夹还是需要很多研究的。 当时这个设想发表了，但没引起很多注意 ... 更多

日常生活经验告诉我们整理东西比搞乱东西麻烦得多。扔颗炸弹能把一幢房子炸成一堆瓦砾，但决不会把一堆瓦砾炸成一幢房子。这其实是个自然规律，就是宇宙只能从有序向无序发展，只能越变越乱。有个物理量“熵”专门描述一个物体的混乱程度。热力学第二定律说宇宙的熵只能增加不能减少 ... 更多

科学讲的是逻辑，艺术讲的是美，两者完全不同。一般人会认为镜头设计属科学类。但目前情况，镜头设计大体是7分科学和3分艺术的结合。 一只复杂点的镜头有十几片镜片，需要用一个含好几十个高次变量的方程来描绘。现在的计算机软件运算几亿次解这个方程，只能给出几个猜测解 ... 更多

我是这个XM25项目的唯一的光学工程师，一手设计了这里面比较复杂的光学系统。那时中国人可以参与那类项目，现在不行了。网上有大量有关信息，比如维基百科  https://en.wikipedia.org/wiki/XM25_CDTE 这是CNN的报道  ... 更多

设计一个镜头就是解一个有十几到上百个高次变量，和十几个边界条件的方程。显然没有解析解只有近似数值解，常会有几个到几十个品质差不多的数值解, 就是说同一只镜头可能有几个性能差不多的结构。现在的光学设计软件据说有点AI能力，解一个有十几个高次变量的方程几个小时内能找到最优解。但解几十个高次变量的方程时常象没头苍蝇般乱串，花几天作几百万次运算常常也得不到好结果，这时光学设计者就要进来干涉，给软件指明计算的方向，设计者的水平就体现在这里。这水平并没多少科学内涵，多半是经验，是一种“Street Smart”，能操控软件做些高难度动作 ... 更多

工业革命开始后，人类开始认真研究“光”的性质。早期的代表人物是牛顿，他认为光束是一系列飞行的粒子束，并试图做实验来证明这点。他在1665年做的菱镜色散实验和1666年做的牛顿环实验都显示光是一种波，不是粒子，但他坚持粒子说。因为他的名气大，那时多数人相信光是粒子。 1801年英国物理学家杨（Thomas Young）做了著名的杨氏双缝实验，用荷兰物理学家惠更斯（Christiann Huygens) 的波动理论可以完美解释实验结果，这实验明确证明了光是一种波 ... 更多

飞机失事后谈论的都是怎么找到那“黑盒子”，Blackbox。我们这行业也有Blackbox一说。设计完的镜头是一个软件包，把设计性能告诉客户，但设计详细不告诉客户的，除非事先讲好。这样客户以后想再买这个镜头的话必须向设计者买。 但客户买前有时想先测试镜头的性能，就是测试这个软件包的性能 ... 更多

1997年的诺贝尔物理奖授予了斯坦福大学教授，在美国出生的华裔Steven Chu。他发明了用Optical Tweezers（光镊）来捕捉原子的技术，极大的放便了研究原子的性质。因为原子太小，到处乱飞，必须有个办法来抓住原子，才能研究。就像要给猫咪打针洗澡，必须先把它控制住，不能让它上蹿下跳。光镊就是由一个特别的镜头精细聚焦的光斑，见下图，在焦点上的原子会被光压限制在焦点内，出不去 ... 更多

所谓信号，一般指一个随时间而变的物理量。任何的变化形式都可以用傅里叶变换（Fourier Transform) 分解为无穷多的正交函数的组合，最常用的正交函数就是三角函数Sin(x)和Cos(x)。所以傅里叶变换是信号处理的数学基础，学过高数的人都知道傅里叶变换。各种频率滤波器是常用的信号处理元件，是在Time Domain里工作的 任何图像都是一个随空间而变的物理量，是在Space Domain里的信号。而一片透镜对通过的光束的作用也可以用傅里叶变换来描述，只是把时间变量换成空间变量，这就是所谓的傅里叶光学 ... 更多