• 基于设计哈达玛互补编码孔径的相位恢复方法及其在实时成像中的应用

  相位恢复（Phase Retrieval, PR）是计算成像领域的经典难题，其核心是通过衍射强度信息反演光波的振幅和相位。自1972年Gerchberg-Saxton算法提出以来，该技术已在X射线晶体学、显微镜和天文观测等领域发挥关键作用。然而传统方法面临两大瓶颈：一是随机互补编码孔径（Random Complementary Coded Apertures, RCCAs）需要至少20个掩模才能保证重建质量，严重制约实时应用；二是随机掩模的冗余采样导致逆问题病态化，影响收敛速度。这些问题在需要kHz级波前校正的自适应光学系统中尤为突出。针对这些挑战，来自智利的研究团队在《Optics》发表创新

  来源：Optics & Laser Technology

  时间：2025-06-16

• 衍射编码微透镜阵列实现大动态范围高灵敏度的实时波前传感技术

  在光学测量领域，波前（wavefront）作为光束空间相位分布的直观体现，是评估光学系统性能的核心指标。传统波前传感技术长期面临"鱼与熊掌不可兼得"的困境：干涉法虽精度高却易受环境干扰，而基于微透镜阵列(MLA)的Shack-Hartmann波前传感器(SHWFS)虽稳定性佳，却受限于子孔径边界约束——当局部波前斜率较大时，聚焦光斑可能越界导致无法匹配，迫使使用者在动态范围与灵敏度之间艰难取舍。这种局限性严重制约了SHWFS在激光加工、眼科诊疗等需要实时监测大像差场景中的应用。针对这一瓶颈问题，上海光学精密机械研究所的Zhiwei Wu和Junjie Yu团队在《Optics and Lase

  来源：Optics and Lasers in Engineering

  时间：2025-06-16

• 基于无监督对比学习引导扩散模型的水下光学图像增强方法研究

  水下环境的光学成像长期面临三大挑战：光线波长依赖性衰减导致的色彩失真、悬浮颗粒散射引发的低对比度，以及复杂洋流环境难以获取配对数据。传统方法依赖物理模型或合成数据，但存在域偏移问题；现有无监督方法如CycleGAN易丢失细节，而扩散模型（DDPM）因需监督信号难以直接应用。中国的研究团队提出UCL-Diff模型，通过双向优化框架突破这些限制。关键技术包括：（1）对抗对比学习预增强网络（ACL-Net）实现无监督初步优化；（2）基于2D离散小波变换（2D-DWT）的条件扩散模型（DWT-CDM）处理低频信息；（3）高频增强模块（HFEM）补充细节。实验采用1000张真实水下图像训练，在RTX 4

  来源：Optics and Lasers in Engineering

  时间：2025-06-16

• 基于边缘滤波的MG-Y激光器高频参数表征方法及其在FBG解调中的应用

  在航天器环境监测和光纤传感领域，可调谐激光器的波长稳定性直接决定系统性能。Modulated Grating Y-branch（MG-Y）激光器凭借宽调谐范围和快速响应，成为光纤布拉格光栅（FBG）动态解调的核心光源。然而，传统基于波长计或光谱仪的低频表征方法难以适应200 kHz以上的高频调谐需求，电流-波长查找表（LUT）在通道切换点易出现非线性偏差，严重制约FBG解调分辨率。北京自然科学基金资助项目团队通过创新性结合边缘滤波技术与智能优化算法，突破了这一技术瓶颈。研究团队采用可调光纤滤波器（Tunable Fiber Filter, TFF）作为光谱选择元件，将激光输出光功率经光电二极管

  来源：Optics and Lasers in Engineering

  时间：2025-06-16

• 铒/钷共掺杂铝碲酸盐玻璃在光学活性材料中的创新研究与应用潜力

  在光通信技术飞速发展的今天，如何拓展光学放大器的可用波长范围始终是研究者面临的重大挑战。传统掺铒光纤放大器（EDFA）虽已广泛应用，但其增益带宽受限，而具有潜在应用价值的钷离子（Pm3+）因放射性特性研究极为匮乏。更棘手的是，适合稀土离子发光的低光子能量玻璃普遍存在失透倾向，这就像试图用易碎的冰晶建造光学器件——理论可行却难以实用化。正是这些"卡脖子"难题，促使Salahaddin University-Erbil的研究团队将目光投向了一种新型材料体系：铒（Er3+）/钷（Pm3+）共掺杂铝碲酸盐玻璃。研究采用熔融淬火技术制备系列玻璃样品，通过X射线衍射（XRD）验证非晶态结构，结合紫外-可见

  来源：Optical Materials

  时间：2025-06-16

• 高压He、N2 、Ar和CO2 气体中超连续谱生成的独特机制及其在阿秒脉冲技术中的应用

  在追求极端时间分辨率的科学前沿，阿秒(attosecond)脉冲技术如同打开微观世界的高速摄像机，而超连续谱(Supercontinuum, SC)生成是实现这一目标的核心钥匙。当飞秒(femtosecond)激光在透明介质中形成丝状传播时，会产生光谱范围异常宽广的SC辐射，这种"光学彩虹"的宽度直接决定了可产生的阿秒脉冲极限时长。然而，在高压气体这一可调谐性极强的介质中，SC生成的物理机制仍存在诸多未解之谜——为何某些气体在高压下会出现光谱饱和？分子结构差异如何影响非线性动力学过程？这些问题不仅关乎基础物理认知，更制约着阿秒光谱学(attosecond spectroscopy)和极端条件物

  来源：Optics & Laser Technology

  时间：2025-06-16

• 基于像素级校准的多焦点显微结构光三维成像系统优化方法及其在扩展景深中的应用

  在精密制造和生物医学领域，三维成像技术如同"显微尺"般不可或缺。传统显微结构光(MSL)系统却面临着一个棘手的矛盾：高放大倍率下景深(DoF)急剧缩小，就像试图用极浅的焦点平面来捕捉立体物体。虽然采用远心镜头能部分缓解这个问题，但对于微机电系统(MEMS)检测等需要微米级精度的应用仍显不足。电子可调透镜(ETL)的引入如同给显微镜装上了"动态变焦眼"，但随之而来的校准难题却让研究人员头疼——传统多项式拟合方法难以处理透镜驱动时产生的局部非线性畸变。普渡大学的研究团队在《Optics and Lasers in Engineering》发表的这项研究，开创性地将像素级校准理念引入多焦点系统。研究

  来源：Optics and Lasers in Engineering

  时间：2025-06-16

• 基于形态学方法的非连续表面干涉测量技术研究及其在半导体真空吸盘平整度检测中的应用

  在半导体制造的光刻工艺中，晶圆平整度直接影响成像质量，而真空吸盘（如针式或环式设计）的表面形貌是决定晶圆吸附后平整度的关键因素。这类吸盘表面通常包含数千至上万个非连续凸起，传统测量方法如坐标测量机（CMM）或白光干涉仪因精度不足或软件限制难以适用。激光干涉仪虽具备1/20λ（λ=632.8 nm）的高精度，但现有相位解包裹算法（如Goldstein分支切割法）无法处理非连续相位跳变。这一技术瓶颈制约了半导体设备关键部件的质量控制。为突破该限制，浙江大学的Shuai Wang、Bosong Duan等研究人员在《Optics and Lasers in Engineering》发表论文，提出基于

  来源：Optics and Lasers in Engineering

  时间：2025-06-16

• 激光诱导金银纳米颗粒玻璃植入技术构建可重复使用的等离子体结构及其SERS应用研究

  在光学传感和生物检测领域，表面增强拉曼光谱(SERS)技术因其超高灵敏度已成为检测痕量物质的利器。然而，传统SERS基底面临三大痛点：贵金属纳米结构制备成本高昂、信号重现性差、以及难以重复使用——这直接限制了其在环境监测和医疗诊断中的实际应用。更棘手的是，现有技术如化学合成法往往产生不稳定的表面修饰层，而物理气相沉积又缺乏空间选择性。面对这些挑战，保加利亚科学院的研究团队独辟蹊径，将激光加工技术的精确性与等离子体纳米材料的独特光学特性相结合，开发出了一种革命性的解决方案。他们的研究成果《Laser-induced gold and silver nanoparticle implantatio

  来源：Optics & Laser Technology

  时间：2025-06-16

• 基于聚合物双空心芯反谐振光纤的超短宽带耦合器在E+S+C+L+U波段的创新研究

  在光纤通信领域，空心芯光纤（Hollow-Core Fiber, HCF）因其低延迟、近乎零的非线性效应和抗温度敏感性等优势，被视为突破传统固态光纤性能瓶颈的关键技术。然而，HCF系统的实际应用长期受限于一个“卡脖子”难题——缺乏与之匹配的高性能耦合器。现有解决方案多依赖固态光纤耦合器，导致高达3.5%的菲涅尔反射损耗和模式失配问题。更棘手的是，传统双空心芯反谐振光纤（Dual-Hollow-Core Anti-Resonant Fiber, DHC-ARF）耦合器存在耦合效率低（早期仅1%功率转移）、器件长度过长（可达40厘米）等缺陷，严重制约了HCF系统的紧凑化和实用化进程。针对这一挑战，

  来源：Optical Fiber Technology

  时间：2025-06-16

• 基于低秩偏振张量模型的水下偏振图像增强方法研究

  水下世界因其神秘性始终吸引着人类探索，但浑浊水体中的光线散射却成为成像技术的"阿喀琉斯之踵"。当光线穿过充满悬浮颗粒的水体时，会发生强烈的吸收和散射现象，导致捕获的图像出现严重对比度下降和色彩失真。传统偏振成像技术虽然能利用背散射光的偏振特性改善成像质量，但长期存在两个关键瓶颈：一是忽视目标反射本身可能具有的偏振特性，二是假设背散射偏振度(DoP)在全图保持恒定。这些简化假设在实际复杂水下环境中往往导致恢复图像出现明显伪影。大连理工大学的研究团队在《Optics and Lasers in Engineering》发表的研究中，创新性地提出了低秩偏振张量模型(LRPT)。该方法突破性地将目标反

  来源：Optics and Lasers in Engineering

  时间：2025-06-16

• 融合上下文与几何信息的CF-ACV立体匹配网络及其高效深度估计方法

  在计算机视觉领域，深度估计（Depth Estimation）如同给机器装上“立体视觉”，但现有方法常陷入两难：基于结构光等主动光源的技术硬件成本高昂，而单目被动方法在遮挡或光照变化下表现堪忧。尽管双目立体匹配（Stereo Matching）凭借多视角优势成为性价比之选，传统算法依赖手工特征，面对纹理稀疏、遮挡等复杂场景时仍捉襟见肘。深度学习虽带来曙光，但高精度模型如LEAStereo计算负担沉重，而实时模型如StereoNet又因丢失几何结构信息导致边缘错位——这恰似“鱼与熊掌”的经典困境。为破解这一难题，中国的研究团队提出CF-ACV网络，核心创新在于将几何信息（物体三维空间属性）与上下

  来源：Optics and Lasers in Engineering

  时间：2025-06-16

• 基于端到端深度引导学习的全聚焦铁谱图像重建方法研究

  在工业设备健康监测领域，铁谱分析技术通过显微镜观察润滑油中的磨损颗粒形态来诊断设备磨损状态。然而，光学显微镜有限的景深(Depth of Field, DoF)导致厚度不一的颗粒无法在同一图像中清晰成像——较厚的颗粒可能在某一焦平面清晰，而其他区域则呈现模糊状态。这种离焦现象可能造成球形颗粒被误判为氧化物颗粒等严重误诊。传统单图像复原方法如Laplace算子边缘增强或CNN退化模型虽有一定效果，但忽略了颗粒的三维形态特征。为解决这一难题，研究人员开发了自动铁谱图像采集平台，并提出新型端到端无监督多焦点图像融合模型WearIF。该模型可直接整合显微镜平台垂直移动捕获的图像序列，通过深度学习技术重

  来源：Optics and Lasers in Engineering

  时间：2025-06-16

• 基于色度-纹理特征融合的水下光学图像质量评估方法研究

  在深邃的海洋中，光线的传播如同穿越迷雾，水下相机捕捉的图像常因光线吸收、散射和颜色失真变得模糊不清。这种“水下视觉困境”严重阻碍了海洋资源勘探、环境监测等关键任务。尽管科学家们开发了多种水下图像增强算法，但如何客观评价这些处理后的图像质量，却成了悬而未决的难题。现有的水下图像质量评估（UIQA）方法大多只关注颜色或对比度等单一特征，面对复杂的水下场景——尤其是那些泛着诡异红色的图像时，评估结果往往与人类主观感受大相径庭。为突破这一瓶颈，来自中国的研究团队提出了一种革命性的解决方案。他们发现，水下图像的质量退化实际上是一个多维度的“综合症”，需要从亮度、颜色、纹理等多个角度联合诊断。通过巧妙融合

  来源：Optics & Laser Technology

  时间：2025-06-16

• 从实验室到产业化：回音壁模式谐振器器件的"最后一公里"技术瓶颈突破

  在光子学领域，回音壁模式谐振器(Whispering Gallery Mode Resonators, WGMRs)因其独特的光场局域能力被誉为"光学微腔的皇冠"。当光线在这些微型谐振器内表面全反射循环时，会产生品质因子(Q)高达1011、线宽窄至100kHz的共振模式，这种特性使其在量子光学、精密传感等领域展现出巨大潜力。然而令人遗憾的是，六十余年来这些"实验室明星"始终难以走向产业化，就像被施了魔咒般困在科研仪器的方寸之间。造成这种困境的根源在于三大技术壁垒：首先是"巨人症"问题，实验室采用的波长可调激光器、压电位移台等设备既笨重又昂贵；其次是"脆皮"特性，微腔对外界温度波动和机械振动极度

  来源：Optical Materials

  时间：2025-06-16

• 基于环形光纤激光谐振腔的光电倍频新方法(PFM)及其低相位噪声信号生成研究

  在无线通信、雷达和光谱传感等领域，高频信号的生成技术一直是核心挑战。传统电子学方法难以兼顾高频率与低相位噪声，而现有光学倍频技术又面临倍频因子受限、系统复杂度高等问题。针对这些瓶颈，浙江大学的研究团队在《Optical Fiber Technology》发表论文，提出了一种基于环形光纤激光谐振腔的光电倍频新方法(PFM)，通过创新的谐振腔设计与多重相位调制机制，实现了高性能倍频信号的生成。研究团队采用环形掺铒光纤激光器(EDF)作为核心，结合相位调制器(PM)和光纤布拉格光栅(FBG)构建谐振腔。关键技术包括：(1)利用943.82nm激光二极管(LD)泵浦产生1550nm载波激光；(2)通过

  来源：Optical Fiber Technology

  时间：2025-06-16

• 爱尔兰多元族群膳食评估工具Foodbook24的扩展验证：跨文化饮食数据采集的创新解决方案

  随着全球移民浪潮的加剧，高收入国家正面临前所未有的文化多样性挑战。爱尔兰作为典型代表，其波兰裔和巴西裔人口年均增长达20%，但传统纸质膳食调查方法存在语言障碍、食物清单单一等问题，导致少数民族饮食数据严重缺失。更棘手的是，现有网络工具如ASA24（Automated Self-Administered 24-hour dietary recall）缺乏针对移民群体的本地化设计，在食物分类、份量估算等方面存在系统性误差。这种数据缺口直接影响了针对特定族群的营养干预政策制定——例如巴西移民中普遍存在的传统奶酪（如Edam和Gouda）消费，就因未被纳入评估体系而长期被忽视。为破解这一难题，都柏林大

  来源：Online Journal of Public Health Informatics

  时间：2025-06-16

• 海面高度与流速同步观测中波浪与涡旋运动的动力学解耦方法及其应用

  海洋中存在着两种基本运动形式：涡旋运动（vortical motions）和波浪运动（wavy motions）。前者如大尺度洋流、中尺度涡旋和亚中尺度过程，主要通过等密度面混合影响物质输运；后者如内重力波（IGWs）和潮汐，则通过产生小尺度湍流促进垂向混合。传统高度计受限于一维观测和低分辨率，难以区分这两类运动。随着SWOT、ODYSEA等宽幅卫星的发射，二维海面高度和流速的同步观测成为可能，但如何从单次快照数据中分离两类运动仍是挑战。针对这一问题，中国的研究团队提出了一种基于位涡守恒原理的动力学解耦方法。该方法的核心在于利用波浪运动不产生位涡异常（potential vorticity a

  来源：Ocean Modelling

  时间：2025-06-16

• 波浪中浮式结构物与系泊动力耦合的CFD高效仿真方法研究

  随着全球对可再生能源需求的增长，浮式海上风机(FOWT)和波浪能转换器(WEC)等海洋结构物的开发面临严峻挑战。这些结构在深水环境中不仅要承受复杂的环境载荷，其系泊系统与波浪的非线性相互作用更是设计难点。传统基于势流理论的线性模型在预测大振幅波浪下的非线性现象（如波浪爬升、破碎波等）时存在局限，而高精度的计算流体力学(CFD)方法又面临计算效率低、耦合算法不稳定等问题。针对这一技术瓶颈，研究人员开展了浮式结构与系泊系统耦合仿真方法研究。通过将开源CFD软件OpenFOAM与集总质量系泊模型MoorDyn耦合，系统评估了不同动态网格技术、自由面捕捉方法和刚体运动算法的性能。研究团队创新性地将Mo

  来源：Ocean Engineering

  时间：2025-06-16

• 西地中海高频雷达观测系统模拟实验：基于拉格朗日评估方法的表面环流与输运影响研究

  在地球系统科学领域，准确预测海洋表面环流始终是极具挑战性的课题。西地中海作为全球海洋动力过程研究的天然实验室，其伊比沙海峡(Ibiza Channel, IC)作为水团交换的关键通道，其表面环流预测对航运安全、污染物扩散和生态系统研究具有重要意义。然而现有观测系统存在显著局限：高频雷达(HFR)覆盖不足，卫星遥感在近岸区域精度下降，传统数值模型难以准确捕捉中小尺度过程。这些缺陷直接制约着我们对海峡输运机制的认知和预测能力。为突破这一瓶颈，研究人员创新性地构建了"双胞胎"观测系统模拟实验(OSSE)框架。该研究采用区域海洋建模系统(ROMS)的两个独立配置：作为真实海洋代理的"自然运行"(Nat

  来源：Ocean Modelling

  时间：2025-06-16

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