像的原理和前景技術背景：（1）像素數對于成像用的相機是很重要的。你的相機有多少像素？真正應該問的問題是你的相機需要多少像素？用于數字圖像采集的硅基電荷耦合器件 (CCD) 和互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 像素化傳感器的發展是一個快速變化的領域。從手機到專業數碼單反相機，構成傳感器芯片的像素數量既是性能指標，也是營銷必不可少的話題。（2）在不適合硅基陣列圖像傳感器應用的場景，使用單像素探測器二維光柵掃描（raster-scanned）的成像效率與圖像像素數成反比。現代掃描技術通常采用一對振鏡，用于將光引導到單像素探測器上。光柵掃描系統通常用于需要在不適合硅基傳感器技術使用的波段進行傳感的應 ...

重要的應用前景，由此開始了更為廣泛的研究和開發。SOA主要包括兩類：一類由無反射鏡面的激光器構成，稱之為行波激光器放大器；另一類則由反射鏡面、但工作在激光閾值之下的激光器構成，稱作共振激光放大器，其增益理論上可達25-30 dB，噪聲小，可用作光接收機的前置放大器。SOA的優點是能在1300 nm波長區域提供放大，而其他放大器則不行。此外，SOA還可以與其他光子器件和光波導進行單片集成。SOA用途：信號處理，光子交換，波長交換器等。目前，影響SOA廣泛是使用的主要問題：一是增益不夠，二是噪聲較大，三是增益具有偏振依賴性，因此除了1300 nm光纖系統之外，它不能作為在線放大器來使用。三、摻鉺光 ...

印方法技術背景：在雙光子吸收過程中，光場會在基態和量子系統(例如分子)的相關激發態之間產生一個狀態。這種誘導狀態，通常被稱為虛擬態(在量子光學中也稱為修飾狀態)。這種狀態確實存在，但前提是光場開啟。使用激光脈沖時，虛擬狀態壽命由脈沖持續時間決定。直觀上，第一個光子誘導電子從基態躍遷到虛擬態，第二個光子誘導躍遷到激發態。雙光子吸收過程在多光子光學顯微鏡和多光子光學光刻中至關重要，這兩種應用都已商業化多年。多光子光學光刻已成為制造從納米級到微米級的三維(3D)結構的成熟方法。在3D光學光刻(也稱為直接激光寫入或 3D 激光納米打印)中，雙光子吸收導致光引發劑躍遷率的縮放，因此曝光劑量與光強度的平方 ...

的未來寫作背景：全息術的先驅，Gabor、Leith、Upatnieks和Denisyuk很早就預測了三維顯示的終ji技術是全息。這個信念的基礎是：全息是可以渲染(render)所有能被人類視覺系統解釋的光學線索(cue)的僅有途徑。全息三維顯示已經被人們追逐許多年了，其依然面臨所有方面的挑戰：計算、傳輸和渲染。用數字來描述，如6.6x10^15浮點運算計算要求，3x10^15b/s數據率，1.6x10^12phase pixels，任務相當艱巨。根據以往的經驗推算，如果以以往的速度發展，需要到2100年方可實現真正的全息顯示。圖1、全息階梯：各種電信設備推出年份和近似比特率幅度圖美國亞利桑那 ...

度光學技術背景：高動態范圍(High dynamic range,HDR)成像是使用廣泛的計算攝影(computational photography)技術之一。它具有許多的應用，如基于圖像的照明(image-based lighting)、HDR顯示、圖像處理等。然而，相機圖像傳感器的動態范圍從根本上受限于其像素的滿阱容量。當產生的光電子數量超過滿阱容量時(通常是在對具有高對比度的場景進行成像時)，強度信息會因飽和而不可逆轉地丟失。不斷縮小的像素尺寸，例如在手機應用中，會加劇這個問題，因為滿阱容量與像素尺寸成正比。目前已經開發了幾種不同的策略來克服可用圖像傳感器的有限動態范圍。一類技術使用固 ...

積記錄動態場景。通過以時間延遲積分方式執行壓縮成像，實現以200 kHz的頻率連續記錄了0.85兆像素的視頻，對應于每秒170吉像素的信息通量。作者：Jongchan Park and Liang Gao鏈接：https://doi.org/10.1364/OPTICA.4377362.標題：用于回音壁模式微球和圓盤諧振器的超材料工程硅光子耦合器簡介：展示了一種基于亞波長超材料工程耦合體諧振器和硅波導的有效方法，證明了由二氧化硅、鈮酸鋰和氟化鈣制成的，直徑為 0.3-3.6 毫米的微球和微盤的光耦合效率高達 99%。這一成就可以實現體諧振器和硅光子電路的異構集成，在傳感、通信和量子信息方面具有 ...

AR圖像的背景環境圖像。傳統的AR/VR設備基于雙目視覺顯示或光場顯示，兩者都可能存在聚散調節沖突(vergence-accommodation conflicts)，導致用戶頭暈或疲勞。全息顯示器提供3D視覺感知，而不會在觀看者中產生會聚聚焦沖突(convergence-focusing conflict)，從而減輕這些負面的用戶體驗。在工業/企業應用之外采用AR的速度很慢，部分原因是上述物理影響。消費者對智能眼鏡和AR設備的廣泛采用之所以興趣低迷，其另一個原因是長時間佩戴頭戴式設備 (HMD)的不適感，以及對笨重或不吸引人的智能眼鏡設計風格的擔憂。大多數消費者仍然依靠智能手機獲取動態信息。 ...

顯微鏡技術背景：光場顯微鏡 (lifgt-field microscopy, LFM) 同時采集入射光的二維空間和二維角度信息，可以從單個相機幀計算重建樣本的完整三維體積。與其它以順序或掃描方式累積空間信息的熒光成像技術不同，這種四維成像方案有效地從空間尺度（例如視場 (FOV) 和空間分辨率）上減小了體積采集時間，從而使 LFM 成為生物系統高速體積成像的有效工具之一，并具有低光損傷的特點。新的 LFM 技術已經證明了其能夠應用于功能性腦成像，在數十至數百微米的深度保持細胞級空間分辨率，體積采集時間為 10 毫秒級。甚至，該方法zui近已被證明用于觀察單細胞標本的結構和動力學，具有接近衍射極 ...

量估計技術背景：人腦的質量只占人體的2%，而氧和營養物質的消耗占20%。通過腦部血管系統進行的局部腦血流（cerebral blood flow, CBF）調節在將氧和葡萄糖傳輸到神經活動位置方面起著至關重要的作用。在臨床和研究環境中，測量腦血管中的血流量對于了解腦代謝和腦血管病理生理學極其重要。因為CBF調節是解開神經活動及神經活動引起的其附近局部血流控制響應耦合的關鍵，因此目前已經開發了多種工具用來測量和檢測CBF的時空動態。用于CBF的光學方法可以分為三類：（1）基于多普勒的方法，如激光多普勒血流測量、多普勒光學相干斷層掃描和光聲多普勒測速；（2）紅細胞跟蹤測量，如活體多光子激光掃描顯微 ...

積重建技術背景：因為在長時間跨度內對三維組織中毫秒級的瞬態細胞活動進行觀察是生物學經常要面對的問題，所以，如何從目標中提取更多的時空信息是生物學中反復出現的挑戰。目前已有幾種成像技術，包括落射熒光和平面照明方法，可以以高空間分辨率對活體樣本在三個維度進行成像。然而，它們需要記錄大量二維圖像來產生三維體積，并且時間分辨率因相機需要采集多幀而受到影響。光場顯微鏡 (light-field microscopy, LFM) 已成為瞬時體積成像的首選技術。它通過將瞬態三維光場信息記錄在單個二維相機幀上，然后通過后處理恢復三維光場分布。由于 LFM 提供僅受相機幀速率限制的高速體積成像，它在各種應用展示 ...