，并且重建的空間分辨率比傳統折射光學低一個數量級。此外，現有的學習去卷積方法僅限于標準編碼器-解碼器架構的變體，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，如單光學元件相機、無透鏡相機等。單光學元件替代多個光學元件的堆疊，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。無透鏡相機用振幅掩膜替代光學元件來縮小尺寸，但是空間分辨率嚴重受限，采集時間變長。當前不足：目前各種逆向設計技術已經被用于meta-optics的設計。但是由于內存要求過高，現有的端到端優化框架無法擴展到大孔徑尺寸，并且 ...

實現亞微米級空間分辨率，圖像采集速率為1fps，高達65%的超高激光吞吐量。原理解析：(1) 系統描述。如圖1所示，光纖激光器(AFS,Germany)由透鏡L1(f=3mm)準直,由750nm長通濾光片F1從FWM中過濾出CARS波長，1050nm短通二向色鏡DC1調整激光功率，衍射光柵G和透鏡L3(f=4mm)將泵浦光和斯托克斯光耦合進兩個不同的纖芯。樣品信號由雙芯雙包層光纖(DCDC-fiber)傳導，經二向色鏡DC2偏折引入光電倍增管(PMT),帶通濾光片F2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應用于雙光子鈣成像數據，其產生的神經元片段比從原始數據計算的多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絡(single-trial network)。使用DeepInterpolation處理的細胞外電生理記錄產生的高質量尖峰單位比從原始數據計算的高25%。將DeepInterpolation應用于fMRI數據集，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習數據當中的時空關系。所訓練的模型通過優化樣品本身的每一個噪聲上計算的重建損失(loss)來學習每個數據點與其鄰近點之間的潛在關系。網絡 ...

很高的時間和空間分辨率，光路中的介質可以是線性或者非線性的。數字全息的應用包括光學輪廓和變形測量、波前傳感、相對較短距離的三維輪廓分析(與LIDAR技術的數百公里相比)、生命科學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，以及通過計算機生成的全息圖在光遺傳學、數據存儲或虛擬和增強現實的近眼顯示器等領域產生復雜的三維波前等。文章創新點：德國馬克斯·普朗克量子光學研究所的Edoardo Vicentini(一作)和Nathalie Picqué(通訊)提出一種雙光梳數字全息術，可以獲得每一個光梳線下的復數全息圖。其潛在應用包括遠距離精確尺寸測量(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)動態三維結構光顯微成像。一維結構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用。在這里，訓練一個殘差信道注意力網絡(residual channel attention network, RCAN)從衍射極限輸入預測一維超分辨圖像。當訓練數據所用樣本的方向是隨機的時候，只需要旋轉輸入圖像，然后重新作為訓練好的網絡輸入，再結合聯合解卷積，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。文章創新點：基于此，清華大學的Jiamin Wu(第1作者)和Qionghai Dai(通訊作者)等人受果蠅復眼和攝影中亞像素偏移手段的啟發，提出了一種數字自適應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。其具有高速、高分辨率3D成像、自適應光學像差校正和低光毒性的優勢。可實現225 X 225 X 16um3的體積成像，橫向分辨率高達220 nm，軸 ...

，又能實現高空間分辨率。表1 參數列表3.2 設備介紹SPAD5122是一個512×512像素的單光子雪崩二極管圖像傳感器。它可以使光子計數達到每秒10萬幀，讀出噪聲為零。 Global shut可以實現納秒級曝光，曝光偏移為18 ps。該陣列優化為低噪聲，典型的暗計數率小于25 cps。表2 SPAD5122參數圖3 PDP 特性曲線外觀以及通訊接口：3.3 影響數據的因素處理獲得的數據需要通過堆積校正，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z向的空間分辨率。光學裝置的細節如圖1所示。圖一該顯微鏡的有效點擴散函數(PSF)是光學照明點擴散函數和檢測點擴散函數的乘積。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，因此是實現各向同性空間分辨率的關鍵因素。但是在貝塞爾照明時，較低的照度物鏡NA導致了較低的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，從時域到頻域的變換，頻率分辨率由信號的持續時間決定，最終，OFDR的空間分辨率由光源所能實現的最大頻率掃描范圍所決定。激光器發出中心波長為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關系標定信號的位置。這樣的話，如果光源調諧存在非線性，會導致同一位置的散射信號與參考光在不同的時刻產生出不同 ...

解析、精細的空間分辨率、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）已成為為過去十年來普遍采用的的熱導率測量方法之一。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的熱導率系統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，使用超快激光加熱樣品，然后測量其在數ns內的溫度響應。泵浦（加熱）脈沖在一定頻率的范圍內進行調制，這不 ...