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期刊信息/Journal information
激光与光电子学进展
激光与光电子学进展

范滇元

月刊

1006-4125

lop@siom.ac.cn

021-69918222

201800

上海市嘉定区清河路390号(上海市800-211信箱)

激光与光电子学进展/Journal Laser & Optoelectronics ProgressCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中科院上海光学精密机械研究所和国家惯性约束聚变委员会联合主办。旨在关注科技发展热点,报道高新技术前沿,追踪科技研发动态,介绍科学探索历程;展示最新科技产品,汇萃时尚科技讯息。
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    中国光学十大进展:超构表面异常偏折光学应用研究进展(特邀)

    李程峰何涛施宇智魏泽勇...
    1-15页
    查看更多>>摘要:光束偏折是光场操控的一项重要能力,也是众多光学应用的基础.随着光学技术的蓬勃发展,越来越多的应用场景迫切需要能够兼顾小型化和高效率的光束偏折光学器件.超构表面是人工原子按特定宏观排列方式构建而成的平面器件,具有强大的电磁场调控能力,能够在亚波长尺度下将光束偏折到任意非镜面方向,有望在实际应用中发挥巨大作用.从超构表面实现高效率异常偏折的物理机制出发,对超构表面异常偏折的应用研究进行回顾和讨论,同时也对潜在的挑战进行总结,对异常偏折超构表面及其应用的未来发展进行展望.

    超构表面亚波长结构异常偏折应用研究

    中国光学十大进展:可调谐微透镜阵列的研究进展(特邀)

    孙智娟韩冬冬张永来
    16-28页
    查看更多>>摘要:微透镜阵列作为一种光学元件,凭借高分辨率、无限景深的特性可以实现高质量成像,在光通信、光传感等领域也有重要应用.近年来,光电子学、微纳米技术、智能材料等学科的发展促进了对微透镜阵列进行调谐的相关研究,使得微透镜阵列突破了固定焦距的缺陷,大大提高了器件的灵活性.总结微透镜的形状调谐、折射率调谐和超透镜的调谐3个方面的最新研究进展,详细地阐述微透镜阵列的调谐原理和过程,探讨各种调谐方式的优势和不足之处,并介绍了可调谐微透镜阵列的应用前景,最后展望了可调谐微透镜阵列未来的发展趋势.

    微透镜阵列复眼可调谐微透镜阵列集成光学元件

    共聚焦激光扫描检眼镜研究进展与应用(特邀)

    叶夏笛黄江杰孔文邢利娜...
    29-47页
    查看更多>>摘要:眼底成像对眼科学研究、眼底疾病诊断和治疗都有着重要的意义,而共聚焦激光扫描检眼镜由于具有优越的成像质量和泛用性,并具有独特的轴向分辨能力,在眼底成像领域中已经占据主导地位.主要综述了共聚焦激光扫描检眼镜检查法在超广角眼底成像方面和高分辨率眼底成像方面的实现原理和技术发展,分析了目前仍面临的挑战,并基于现存的挑战对其未来发展进行展望.

    眼科光学与器件超广角眼底成像高分辨率眼底成像共聚焦激光扫描检眼镜

    高速波前整形系统的研究进展

    罗嘉伟伍代轩梁家俊沈乐成...
    48-58页
    查看更多>>摘要:生物组织折射率在微观上的不均匀分布造成了光学散射,进而导致了光在组织深处聚焦能力的丧失.波前整形技术通过补偿不同散射通道间的相位延迟,能够实现散射光的重新聚焦.该技术的有效实施依赖于散射过程的确定性,一旦散射过程在调控完成前发生变化,预补偿的相位将无法抵消散射带来的影响,最终会造成焦点强度的下降甚至是完全消失.然而在实际应用中,散射过程通常处于一个不断变化的动态状态,例如在生物活体内,血液的流动、心跳,以及呼吸等动态生理活动均会引起散射过程的动态变化.因此,为了保障波前整形技术在生物活体中的应用开展,提升波前整形系统的调控速度显得尤为关键.针对该问题,本综述主要对高速波前整形的发展现状进行了回顾,概述了调控速度的未来优化方向,分析并展望了其在生命科学中的潜在应用和前景.

    波前整形高速调控散射介质光学相位共轭引导星超声调制

    基于深度学习的单像素成像研究进展

    王琦米佳帅
    59-73页
    查看更多>>摘要:单像素成像通过调制光场测量场景对单个像素探测器的强度响应来还原场景图像,相比依赖阵列探测器捕捉图像信息的传统成像技术,在低成本、宽光谱及特定应用场景下具有出色表现.该技术是一种由物理域转为计算域的新型成像方式,因此众多研究在寻找高效的计算方式.由于神经网络在计算域中的强大学习能力,深度学习技术已经广泛应用于单像素成像中并取得了显著进展.将深度学习单像素成像分为数据驱动式、物理驱动式及混合驱动式,又在每个驱动模式下划分出神经网络用于"图像到图像"和神经网络用于"测量值到图像"两种成像方法.从6种角度综述基于深度学习的单像素成像方法的基本理论和典型案例,并讨论了各类方法的优势与不足.最后对基于深度学习的单像素成像方法进行总结与展望,有前景的应用包括高光谱成像、瞬态观测与目标检测.

    单像素成像深度学习计算成像神经网络

    单发超快光场成像技术研究进展

    宗兆玉赵军普张波夏彦文...
    74-92页
    查看更多>>摘要:单发超快光场成像技术能够在更广泛的条件下表征瞬态事件,为探索不可重复和难以再现的超快现象打开了大门,是探索未知领域必不可少的工具,具有巨大的科学技术应用价值.介绍近年来单发超快光场成像技术的研究进展,包括典型代表技术的工作原理、技术特点、应用、优势和局限性.首先综述主动式探测类方法,介绍5小类共15种代表性技术,然后简要介绍被动式探测类方法,最后归纳总结各类单发超快光场成像技术的适用场景及存在的问题,并展望了其未来可能的发展方向.

    超快成像单发超快现象主动式探测时序映射

    用于全息三维显示的数据获取方法进展

    佟卓键桂进斌胡磊胡先飞...
    93-103页
    查看更多>>摘要:全息显示技术可以准确恢复出包含物体全部信息的三维像,能为使用者带来自然、真实的视觉体验,被认为是最理想的三维显示技术.准确获取三维真实场景的数据是实现高质量全息三维显示及应用的重要条件.对三维场景数据重建的各类方法进行比较,介绍主动式、被动式和基于深度学习的重建方法的基本原理,分析各类方法的特点和优缺点,综述基于深度学习的三维重建的基本方法,探讨重建方法与全息显示技术相结合的应用前景.本文内容为全息三维显示的进一步研究提供了参考.

    图像处理全息显示三维重建深度学习

    基于双层半色调图像联合编码的超多视点和高灰阶光场显示(特邀)

    齐浩程于迅博张钊赫桑新柱...
    104-110页
    查看更多>>摘要:提出一种基于双层半色调图像联合编码的光场显示装置.该装置由准直背光、双层菲林片、滤光片、非球面柱透镜阵列和垂直扩散膜组成.菲林片用于显示半色调光场编码图像,滤光片用于实现红绿蓝三色通道,非球面柱透镜阵列和垂直扩散膜用于调控光线的出射方向.为了实现超多视点和高灰阶的光场显示,利用双层菲林光场编码提升视点数目,利用半色调图像联合优化方法合成双层菲林结构上的光场编码图像,扩展灰阶范围.在验证实验中,实现了超多视点、高灰阶、彩色的三维光场显示效果,视点数量达到165个,灰阶达到256×256×256.

    三维显示系统光场显示体像素灰阶等级

    深度学习驱动的大深度二值聚焦投影三维测量

    刘嘉谈季王旭苏文青...
    111-118页
    查看更多>>摘要:二值离焦技术在高速动态三维测量中展现出巨大优势.然而,离焦投影模式决定了其仅能在合适离焦程度才可得到高质量测量结果,导致测量深度十分受限.为扩大测量深度,提出一种深度学习驱动的二值聚焦投影三维测量方法.利用聚焦投影策略,无须考虑图像离焦带来的条纹成像影响,从根本上克服二值离焦技术的局限性.其次,设计了两阶段深度学习框架对二值条纹进行处理:其中对抗式学习实现全测量深度内的高质量正弦条纹生成;分支残差学习输出条纹级数辅助相位展开,减小传统离焦投影引起的级数边缘误差.实验结果表明,所提方法可显著扩大测量深度范围,且保证全范围高质量三维重建结果.

    三维测量二值投影结构光深度学习

    多相机视觉测量系统在轨自主定向方法

    赵艳芳孙鹏董明利刘其林...
    119-128页
    查看更多>>摘要:在轨组装、维修等航天应用需要大尺寸高精度的在轨测量手段,而视觉测量具有极大的应用潜力.针对目前在轨多相机视觉测量系统缺少人工参考物辅助相机定向的问题,提出一种利用恒星和基准长度尺使多相机视觉测量系统实现外方位参数标定的方法.首先提出一种基于相对外方位参数的恒星和基准长度尺成像模型,解决无人工目标点时多相机空间位置和姿态的解算问题;然后提出一种基于先验误差估计的加权联合平差算法,将三类不同数据融合,实现多相机外方位参数高精度标定.实测实验表明,利用所提标定方法,恒星和基准长度尺端点像面误差的标准差分别为0.48 μm(1/7像素)和0.21 μm(1/16像素).另外,在2.5 m×1.4 m的测量范围内,所提方法的空间X、Y和Z坐标误差的标准差分别为0.15 mm、0.04 mm和0.05 mm.所提方法能为视觉测量在轨应用中面临的系统参数标定问题提供方法和参考数据.

    多相机系统在轨标定相对外方位参数模型联合平差