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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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    相位恢复波前重构技术的发展与应用(特邀)

    魏金文李儒佳吴佳琛张启航...
    1-17页
    查看更多>>摘要：光波复振幅中相位信息的恢复是科学与工程领域的重要研究热点之一。相位携带了光传播中的重要信息，对成像与智能感知技术的发展有着重要的意义。相位恢复波前重构技术通过优化算法和设计特定成像装置，从光电探测器采集的强度信息中恢复出难以被直接感知的相位信息，是探测微观和宏观世界的重要技术手段之一，已广泛应用于生物显微、工业检测和天文观测等领域。概述基于干涉和非干涉的波前重构技术及其应用，梳理相位恢复波前重构算法的基本原理和发展历程，对常见相位恢复技术手段如交替投影相位恢复算法、基于调制约束和基于深度学习的相位恢复波前重构技术等进行初步的探讨。针对相位恢复波前重构技术的未来发展提出若干可能的研究方向，包括相位恢复算法的进一步优化、新型系统和器件的开发等。

    相位恢复波前重构计算成像深度学习

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    光学活体流式细胞仪在肿瘤转移研究中的应用(特邀)

    张富丽田华琴李宏良魏勋斌...
    18-25页
    查看更多>>摘要：癌症是人类生命的一大威胁，而肿瘤的侵袭和转移是癌症患者死亡的主要原因之一。在这一复杂过程中，循环肿瘤细胞(CTC)等血液循环中的粒子起到十分关键的作用，所以监测血液循环中的CTC和其他肿瘤相关的粒子可以促进肿瘤转移的研究。光学活体流式细胞仪(IVFC)是一种基于激光的新兴技术，可在体内无创监测循环细胞，包括CTC等肿瘤相关的颗粒。这一强大的工具已被广泛应用于癌症相关的多个领域，尤其是肿瘤转移研究。因此，总结分析IVFC在肿瘤转移研究中的应用具有重要意义。本文介绍IVFC的检测原理，总结基于荧光发光、光声效应、计算机视觉等光学技术的荧光活体流式细胞仪、光声活体流式细胞仪、图像活体流式细胞仪等IVFC分类，对IVFC应用于肝癌、前列腺癌、乳腺癌、黑色素瘤等肿瘤转移的相关研究进行综述，并总结和展望IVFC对肿瘤转移研究的应用。

    活体流式细胞仪肿瘤转移循环肿瘤细胞无创监测光学成像

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    激光雷达三维成像研究进展(特邀)

    韩斌曹杰史牟丹张镐宇...
    26-43页
    查看更多>>摘要：激光雷达三维成像相比二维成像具有信息丰富、主动性好、抗干扰能力强等优势，已广泛应用于遥感侦察、无人驾驶、航空航天等多领域。近年来，激光雷达三维成像发展迅速，一方面，以APD阵列器件为典型核心器件的制造能力增强，激光雷达的成像效率得到明显提升;另一方面，随着三维成像方法(扫描/非扫描)的不断改进，其综合性能也得到突飞猛进的发展。通过总结现有激光雷达三维成像的研究现状，讨论现阶段其面临的问题与解决方法，为推进激光雷达应用提供支撑。

    激光雷达三维成像扫描非扫描

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    亚20nm荧光超分辨显微技术研究进展(特邀)

    何辰颖詹政以李传康黄宇然...
    44-56页
    查看更多>>摘要：荧光超分辨显微技术自20世纪90年代诞生以来，经历了多代创新与发展，其空间分辨率已经远超衍射极限，横向分辨率能够达20 nm以下，可以实现分子尺度的生物成像与动态追踪。新一代超高分辨率显微技术的产生得益于传统超分辨技术的深度发展和结合创新。详细介绍横向分辨率在亚20 nm尺度的新一代荧光超分辨显微技术，并阐述其与传统超分辨原理的联系与区别。此外，针对分辨率的限制因素，就光学系统、扫描策略和样品制备等方面进行探讨，并展望高分辨率荧光显微技术在生物医学领域中的应用前景和发展方向。

    荧光显微超分辨成像调制照明单分子定位扫描策略

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    光谱共焦传感器关键技术研究进展(特邀)

    卢荣胜张紫龙张艾琳封志伟...
    57-84页
    查看更多>>摘要：精密测量技术是先进制造业得以高速发展的基础。光谱共焦传感器具有测量精度高、检测速度快、系统集成度高等技术优势，已成为先进制造领域当前备受关注的精密测量技术之一。首先，介绍光谱共焦测量原理，分析构成光谱共焦传感器的关键器件;然后，针对点光谱共焦传感器，综述构成传感器的色散物镜、宽光谱光源、光谱检测装置，以及光谱处理算法等关键技术方面的研究进展;其次，针对线扫描光谱共焦传感器，综述扫描方式、光路结构、光谱检测装置，以及光谱信息处理方法等关键技术;最后，总结当前光谱共焦传感器的研究重点、难点，以及未来的技术发展方向。

    光谱共焦传感器色散物镜宽光谱光源光谱仪峰值提取

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    全息体视图——从打印到计算(特邀)

    付星石子健常河彬柳强...
    85-99页
    查看更多>>摘要：全息体视图可利用光学打印、计算机生成方法获得，具有制作简单、视觉效果真实等特点，有望应用在大幅面全息显示、增强现实(AR)和虚拟现实(VR)等领域中。介绍全息体视图光学打印技术的写入方法的发展和打印装置的更新，以及计算全息体视图中计算方法的迭代和计算速度的提升，讨论了当前面临的挑战，并对全息体视图的未来发展进行了展望。

    三维显示全息体视图打印技术计算方法

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    计算光学成像系统测算提速方法综述(特邀)

    刘正君周旭阳温秀李语童...
    100-123页
    查看更多>>摘要：为克服扫描计算成像系统测量和计算速度慢的缺点，综述一些快速计算成像技术，从测量和计算方面论述提高速度的方法。在基于光场调制的计算光学成像法中，介绍轴向扫描、横向扫描、多波长扫描、散射介质、多距离等调制方式。针对快速定量相位成像技术，介绍定量相位成像方法、基于Kramers-Kronig关系的快速定量相位成像方法、基于对角扩展采样的计算成像方法、基于对称照明的单帧计算成像方法。针对自动聚焦技术，介绍自动聚焦技术分类、核心算法、基于Tanimoto系数和多相梯度绝对值的自动聚焦方法、基于特征区域提取和细分搜索的快速自动聚焦方法。

    计算光学成像调制成像定量相位成像自动聚焦

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    基于相移条纹分析的相位误差补偿技术发展综述(特邀)

    李乐阳吴周杰张启灿
    124-143页
    查看更多>>摘要：结构光三维测量技术由于精度高、非接触等优点在传统制造业中得到了广泛的关注和应用。智能制造、人工智能等新兴领域的高速发展对如何高效获取高精度三维数据源提出了更高的要求。应用于三维测量系统的相位误差补偿技术作为实现高精度结构光测量方法的重要步骤，对测量结果的获取精度和效率起着关键性作用。首先简要介绍相移测量轮廓术的基本原理和不同误差来源导致的相位误差形式，随后分类讨论各个误差类型的补偿方法、优化方向及适用场景，最后总结基于相移条纹分析的相位误差补偿技术所面临的挑战及潜在的发展趋势。

    三维重建结构光照明条纹投影相移条纹分析相位误差补偿

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    微型化显微成像系统的关键技术及研究进展(特邀)

    刘晓宇刘紫千斯科龚薇...
    144-161页
    查看更多>>摘要：神经环路动态功能的解析是当前脑科学领域的重点和难点，微型化显微成像技术为其研究提供了重要手段。相较于双光子荧光成像和光纤光度法，微型化显微系统能够在模式动物自由活动状态下进行长时程、单细胞分辨率、实时成像。近十几年来，科学家们围绕可穿戴、高稳定性要求，先后研制了单光子、多光子成像系统，并从荧光探针、光电子元件、数据传输等方面进行不断优化，提升系统性能，扩展应用范围。将从成像原理、基本结构、系统优化、应用方案及未来发展方向等方面对微型化显微成像系统进行分析和讨论，综述各方向研究进展，旨在为该领域技术提升和神经科学应用提供参考。

    微型化显微成像单光子微型化显微镜多光子微型化显微镜活体荧光成像单细胞分辨精度

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    深组织光片荧光显微成像研究进展(特邀)

    周笑左超刘永焘
    162-177页
    查看更多>>摘要：随着生物医学研究对复杂组织结构和功能的深入探索，高分辨率、高信噪比的深组织成像技术变得愈加重要。传统的显微镜技术往往局限于二维、透明的生物薄样本的观测，这在很大程度上无法满足当前生物医学领域对三维深组织体成像的研究需求。光片荧光显微镜凭借其低光损伤、高采集速率、大视场、体成像等优点被生物学家广泛使用。然而，生物组织固有的高散射特性仍然为深层成像带来了巨大的挑战。本文重点介绍了光片荧光显微成像技术在深组织成像领域的最新进展，特别是应对高散射样本挑战的解决策略，旨在为相关领域的研究人员提供有价值的参考，助力其对该前沿技术的最新进展和应用前景的理解。首先，阐述了光片荧光显微镜的基本原理和高散射吸收特性的形成原因及影响;然后，进一步阐明了增加组织穿透深度、应对光散射和吸收等问题的最新进展;最后，探讨了具有大穿透深度和强抗散射能力的光片荧光显微成像技术的发展前景以及潜在应用。

    荧光显微光片照明深组织成像三维成像光学散射

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