颠覆传统光学系统设计方法!机器学习在光学领域的前沿应用
在人工智能与光子学设计融合的背景下,科研领域持续扩展,创新成果不断涌现。机器学习正以前所未有的动力推动光子学领域的革新,从理论模型的整合到光学现象的复杂模拟,从数据驱动的探索到光场的智能分析。据调查,目前在Nature和Science杂志上发表的机器学习与光子学结合的研究主要集中在以下几个方面:

光子器件的逆向设计:通过机器学习,特别是深度学习,可以高效地进行光子器件的逆向设计,这在传统的多参数优化问题中尤为重要。
超构表面和超材料设计:机器学习被用于设计具有特定光学特性的超构表面和超材料,这些材料在光场调控中发挥着重要作用。
光子神经网络:利用光子器件构建的神经网络可以进行快速的矩阵-向量运算,加速深度学习算法的执行。
非线性光学与光子芯片:非线性光学材料和非厄米拓扑光子学为高性能片上处理方案提供了新的可能性,智能光子芯片在全光计算、信号处理和量子技术等领域具有广泛的应用前景。
智能光子系统的多任务优化:通过深度学习与拓扑优化的结合,可以同时优化多个光子器件的功能,提高设计效率并保证性能。
光谱分析与预测:机器学习模型能够分析光谱数据,预测材料特性或器件性能,这对于材料科学和光子器件的研发至关重要。
-
横向色差与纵向色差:镜头色差异从哪里来,怎么测?
白光是由不同波长的光组成的复合光。由于透镜材料对不同波长的光折射率不同,不同颜色的光经过透镜后会产生不同的折射角度和焦距——这就是色差(Chromatic Aberration)。
2026-09-29
-
镜片一装上去像就变?光学元件应力双折射的成因、定量检测与装夹启示
不少装调工程师都遇到过这样的情况:一片单独检测合格的镜片,装进镜筒、拧上压圈后,波前或偏振状态却发生了变化;胶合固化后的透镜,在偏光仪下出现一圈圈彩色条纹。这些现象背后,往往是同一个"看不见的变量"——应力双折射(Stress Birefringence)。本文梳理应力双折射的成因、它对光学性能的影响、定量检测原理与相关标准,并讨论它对光学装夹(预紧力/应力平衡)的实际启示。
2026-09-29
-
130°大视场、25点测量、60秒出MTF 内窥镜光学性能怎么做量产检测?
无论是腹腔、关节、鼻窦等硬管内窥镜,还是电子胃肠镜、胶囊内镜,医生都要通过一根细长的镜体看清体内细节。视场够不够大、边缘清不清晰、有没有变形,直接关系到病灶能否被发现。随着医用内窥镜国产替代加速、工业孔探应用增多,仅靠人工看分辨率板"数线对"已难以满足量产质控要求。本文结合 TRIOPTICS 的 ImageMaster® ENDO PRO 内窥镜专用光学传递函数测量仪,梳理内窥镜光学检测的特殊点、MTF 测量方法与量产化设备实现。
2026-09-28
-
AI 芯片扩产,卡在"最后一道“光学关”——从 CoWoS 到 CPO,为什么光学对准与检测成了新瓶颈
9 月初的 SEMICON Taiwan 2026 上,多家国际机构的调研罕见地指向同一个判断:AI 半导体的扩产,正在从“前端增产”走向“全链条扩产”——产能压力从晶圆厂蔓延到先进封装、光互连和测试。而对光学行业的人来说,这条链的末端藏着本次展会最实在的信号:量产的卡点,恰好落在了光学对准与检测上。
2026-09-28
-
批产一致性数据读图指南:单片合格,为什么批次还是不达标
一条 MTF 曲线、一张波面图、一份偏心报告。但量产阶段真正决定交付质量的,往往是批次数据的一致性:100 片镜头里每一片都过规格,并不意味着这一批就是稳定的。
原因在于下游系统通常由多片光学元件级联构成。单片各自满足容差,其偏差在系统内随机叠加后,合成波前误差会显著放大;批内离散度越大,装配后系统性能的可预测性越差。因此,读批次数据的方法与读单片数据有本质区别:关注的不是"某一片好不好",而是"整批是否受控、变异来自哪里"。2026-09-28
