，并且重建的空間分辨率比傳統(tǒng)折射光學(xué)低一個數(shù)量級。此外，現(xiàn)有的學(xué)習(xí)去卷積方法僅限于標(biāo)準(zhǔn)編碼器-解碼器架構(gòu)的變體，例如U-Net，并且通常無法推廣到實驗測量或處理大像差。近來提出了一些新的成像器，如單光學(xué)元件相機(jī)、無透鏡相機(jī)等。單光學(xué)元件替代多個光學(xué)元件的堆疊，減小了尺寸，但是由于低衍射效率，其成像性能無法與商用成像器相比。即使其最成功的案例也由于焦距大于10mm使得小型化失敗。無透鏡相機(jī)用振幅掩膜替代光學(xué)元件來縮小尺寸，但是空間分辨率嚴(yán)重受限，采集時間變長。當(dāng)前不足：目前各種逆向設(shè)計技術(shù)已經(jīng)被用于meta-optics的設(shè)計。但是由于內(nèi)存要求過高，現(xiàn)有的端到端優(yōu)化框架無法擴(kuò)展到大孔徑尺寸，并且 ...

實現(xiàn)亞微米級空間分辨率，圖像采集速率為1fps，高達(dá)65%的超高激光吞吐量。原理解析：(1) 系統(tǒng)描述。如圖1所示，光纖激光器(AFS,Germany)由透鏡L1(f=3mm)準(zhǔn)直,由750nm長通濾光片F(xiàn)1從FWM中過濾出CARS波長，1050nm短通二向色鏡DC1調(diào)整激光功率，衍射光柵G和透鏡L3(f=4mm)將泵浦光和斯托克斯光耦合進(jìn)兩個不同的纖芯。樣品信號由雙芯雙包層光纖(DCDC-fiber)傳導(dǎo)，經(jīng)二向色鏡DC2偏折引入光電倍增管(PMT),帶通濾光片F(xiàn)2選擇需要的非線性信號(CARS/SHG/TPEF),透鏡L2將光信號聚焦在PMT上。(2) 雙芯雙包層光纖。如圖2 ，纖芯1直徑 ...

不犧牲時間和空間分辨率。文中將DeepInterpolation應(yīng)用于雙光子鈣成像數(shù)據(jù)，其產(chǎn)生的神經(jīng)元片段比從原始數(shù)據(jù)計算的多6倍，單像素信噪比提高15倍，揭示了之前被噪聲掩蓋的單次實驗網(wǎng)絡(luò)(single-trial network)。使用DeepInterpolation處理的細(xì)胞外電生理記錄產(chǎn)生的高質(zhì)量尖峰單位比從原始數(shù)據(jù)計算的高25%。將DeepInterpolation應(yīng)用于fMRI數(shù)據(jù)集，單個體素的SNR增加了1.6倍。原理解析：求解一個插值問題來學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)當(dāng)中的時空關(guān)系。所訓(xùn)練的模型通過優(yōu)化樣品本身的每一個噪聲上計算的重建損失(loss)來學(xué)習(xí)每個數(shù)據(jù)點(diǎn)與其鄰近點(diǎn)之間的潛在關(guān)系。網(wǎng)絡(luò) ...

很高的時間和空間分辨率，光路中的介質(zhì)可以是線性或者非線性的。數(shù)字全息的應(yīng)用包括光學(xué)輪廓和變形測量、波前傳感、相對較短距離的三維輪廓分析(與LIDAR技術(shù)的數(shù)百公里相比)、生命科學(xué)的顯微鏡和納米顯微鏡、粒子成像測速、層析和激光散斑對比(contrast)成像，以及通過計算機(jī)生成的全息圖在光遺傳學(xué)、數(shù)據(jù)存儲或虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實的近眼顯示器等領(lǐng)域產(chǎn)生復(fù)雜的三維波前等。文章創(chuàng)新點(diǎn)：德國馬克斯·普朗克量子光學(xué)研究所的Edoardo Vicentini(一作)和Nathalie Picqué(通訊)提出一種雙光梳數(shù)字全息術(shù)，可以獲得每一個光梳線下的復(fù)數(shù)全息圖。其潛在應(yīng)用包括遠(yuǎn)距離精確尺寸測量(無干涉相位模糊) ...

掃描方向上的空間分辨率。組合從多個視圖獲取的圖像體積進(jìn)一步提升體積分辨率。舉例說明，體積分辨率提升5.3倍：從335nmX285nmX575nm提升到225nmX165nmX280nm。(4)動態(tài)三維結(jié)構(gòu)光顯微成像。一維結(jié)構(gòu)光使得采集速度下降了15倍(因為每個方向采集5張圖，共三個方向)，因此不適合實時超分辨應(yīng)用。在這里，訓(xùn)練一個殘差信道注意力網(wǎng)絡(luò)(residual channel attention network, RCAN)從衍射極限輸入預(yù)測一維超分辨圖像。當(dāng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)所用樣本的方向是隨機(jī)的時候，只需要旋轉(zhuǎn)輸入圖像，然后重新作為訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)輸入，再結(jié)合聯(lián)合解卷積，即可將一維超分辨拓展到二維 ...

理的限制，其空間分辨率與角度分辨率是一對矛盾量，無法同時獲得高空間分辨率和角度分辨率。文章創(chuàng)新點(diǎn)：基于此，清華大學(xué)的Jiamin Wu(第1作者)和Qionghai Dai(通訊作者)等人受果蠅復(fù)眼和攝影中亞像素偏移手段的啟發(fā)，提出了一種數(shù)字自適應(yīng)掃描光場交互迭代層析顯微鏡(digital adaptive optical scanning light field mutual iterative tomography, DAOSLIMIT)技術(shù)。其具有高速、高分辨率3D成像、自適應(yīng)光學(xué)像差校正和低光毒性的優(yōu)勢。可實現(xiàn)225 X 225 X 16um3的體積成像，橫向分辨率高達(dá)220 nm，軸 ...

，又能實現(xiàn)高空間分辨率。表1 參數(shù)列表3.2 設(shè)備介紹SPAD5122是一個512×512像素的單光子雪崩二極管圖像傳感器。它可以使光子計數(shù)達(dá)到每秒10萬幀，讀出噪聲為零。 Global shut可以實現(xiàn)納秒級曝光，曝光偏移為18 ps。該陣列優(yōu)化為低噪聲，典型的暗計數(shù)率小于25 cps。表2 SPAD5122參數(shù)圖3 PDP 特性曲線外觀以及通訊接口：3.3 影響數(shù)據(jù)的因素處理獲得的數(shù)據(jù)需要通過堆積校正，背景校正，降低噪聲等手段獲得理想的信息。由于攝像機(jī)存儲方案，記錄的信號不會與入射信號線性縮放。雖然這種校正方法有助于恢復(fù)入射衰減剖面，但堆積能顯著降低信噪比(SNR)。在計算相量時，必須考慮 ...

可實現(xiàn)z向的空間分辨率。光學(xué)裝置的細(xì)節(jié)如圖1所示。圖一該顯微鏡的有效點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)是光學(xué)照明點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)和檢測點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的乘積。如圖1(b)-(e)所示，與外線照明相比，貝塞爾光束照明有效地降低了z方向PSF的延伸，表明貝塞爾照明可以提高軸向分辨率和背景消除。在貝塞爾束成像中，旁瓣可能是一個問題，但在該照明模式中，入口狹縫減少了旁瓣對成像的影響，因此是實現(xiàn)各向同性空間分辨率的關(guān)鍵因素。但是在貝塞爾照明時，較低的照度物鏡NA導(dǎo)致了較低的x方向空間分辨率。在狹縫掃描拉曼顯微鏡中使用貝塞爾束照明來觀察厚的生物樣品，并證明了與傳統(tǒng)外延線照明拉曼顯微鏡相比，在觀察球體時，圖像對比度和實際分辨率的提高 ...

。OFDR的空間分辨率和頻譜的分辨率有關(guān)，從時域到頻域的變換，頻率分辨率由信號的持續(xù)時間決定，最終，OFDR的空間分辨率由光源所能實現(xiàn)的最大頻率掃描范圍所決定。激光器發(fā)出中心波長為C波段1550nm的激光，通過壓電陶瓷、電流控制、溫度控制等方式可以實現(xiàn)對激光器的頻率掃描。像上面圖所展示的一樣，最終的探測光是參考光和瑞利散射光的混頻信號，光電探測器后面接的是頻譜探測儀。OFDR對光源頻率掃描的線性度有非常高的要求。傳感系統(tǒng)常間隔時間對信號采樣，再變換到頻域，并且按照頻率間隔與空間間隔的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)定信號的位置。這樣的話，如果光源調(diào)諧存在非線性，會導(dǎo)致同一位置的散射信號與參考光在不同的時刻產(chǎn)生出不同 ...

解析、精細(xì)的空間分辨率、高精度分析，以及解析薄膜特性和界面的能力，飛秒高速熱反射測量（FSTR）（又叫飛秒時域熱反射（TDTR）測試系統(tǒng)）已成為為過去十年來普遍采用的的熱導(dǎo)率測量方法之一。飛秒高速熱反射測量（FSTR）飛秒高速熱反射測量（FSTR），也被稱為飛秒時域熱反射（TDTR）測量，被用于測量0.1 W/m-K至1000 W/m-K，甚至更到以上范圍內(nèi)的熱導(dǎo)率系統(tǒng)適用于各種樣品測量，如聚合物薄膜、超晶格、石墨烯界面、液體等。總的來說，飛秒高速熱反射測量（FSTR）是一種泵-探針光熱技術(shù)，使用超快激光加熱樣品，然后測量其在數(shù)ns內(nèi)的溫度響應(yīng)。泵浦（加熱）脈沖在一定頻率的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)制，這不 ...