【光学前沿资讯】超大范围光学相干微血管造影拼接技术
在医学领域，光学相干断层扫描血管造影技术（OCTA）是一种非常有用的成像技术，它可以帮助医生观察人体微血管的结构和功能。然而，目前的OCT系统存在一个局限性，就是单次扫描的视场有限，无法获得大范围的图像。
为了解决这个问题，科学家们采用了图像配准算法，将多个局部图像拼接成大范围图像。其中，傅里叶-梅林变换方法是一种常用的算法，但它需要待配准图像之间有较大的重叠区域，这会导致扫描效率低，还容易引入抖动噪声，影响患者和操作人员的体验。
在这项研究中，科学家们详细比较了傅里叶-梅林变换方法中使用幅度相关和相位相关来计算平移和旋转偏移量的性能表现。他们发现，基于幅度相关的平移旋转配准方法（DCCTRR）在保证配准精度的同时，能够显著降低图像配准所需的重叠率。
通过模拟实验，科学家们用直径相当的丝织物模拟生物组织的微血管，比较了DCCTRR和传统FMT方法的配准结果。结果显示，DCCTRR方法在重叠率降低时，归一化配准精度下降更缓慢，而且成功配准所需的重叠率更低，仅需12.58%，而FMT方法至少需要61.86%的重叠率。
此外，科学家们还评估了DCCTRR和FMT方法应对背景噪声的鲁棒性。在图像中添加高斯噪声后，DCCTRR方法的归一化信噪比和归一化配准精度下降趋势更平缓，说明它在处理背景噪声方面具有更强的鲁棒性和抗干扰能力。
为了进一步验证DCCTRR方法在实际应用中的性能，科学家们进行了活体实验。实验中，将待配准的人手指毛细血管OCTA图像的重叠率逐渐减少，结果表明DCCTRR方法可成功配准的最小重叠率为12.09%，而FMT方法无法成功配准重叠率为30%的图像，实验与模拟结果一致。
科学家们以20%的相邻重叠率多次扫描志愿者的手指，并使用DCCTRR方法配准所有局部图像，成功获得了一幅大范围OCTA图像。
未来，科学家们将继续改进图像配准算法，与并行计算技术结合，缩短计算时间，实现实时或近乎实时的处理速度。同时，他们还将考虑结合OCT与机械手臂，加上DCCTRR配准方法，实现对患者的大范围自动化扫描，提高扫描效率和准确性。
总之，这项研究为超大范围OCTA成像提供了一种更有效的图像配准方法，有望为医生提供更全面、准确的诊断信息。
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多基准轴透射式离轴光学系统高精度定心装调方法
星载光谱仪可获取空间连续分布的光谱数据，是陆地植被监测、海洋环境探测等领域的核心载荷。为校正分光系统引入的畸变，星载光谱仪成像透镜多采用离轴透射式设计，由此形成的多光轴结构存在大倾角、大偏心特征，超出了传统同轴系统定心装调方法的适用范围。本文提出一种多基准轴定心装调方法（Multi-referenceAxisAlignment,MAA），通过镜筒结构一体化加工预置各光轴的偏心与倾斜参数，结合光学平板实现基准轴的高精度引出，将复杂多光轴系统的装调拆解为多个单光轴子系统的独立装调，突破了传统定心仪的测量范围限制。针对某星载光谱仪3光轴离轴透射系统开展装调验证，实测结果表明，透镜最大偏心误差小于25.4μm，最大倾斜误差小于17.7″，系统实际畸变与理论值平均偏差小于0.32μm，全面满足设计指标要求。该方法为离轴折射类光学系统的高精度装调提供了可行的技术路径，拓展了透射式光学系统装调的适用边界。
2026-05-22
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平凸透镜朝向对光束会聚效果及像差特性的影响分析
平凸透镜是各类光学系统中应用最为广泛的基础折射元件之一，属于典型的无限共轭透镜，核心光学功能分为两类：一是将点光源出射的发散光束准直为平行光束，二是将入射的准直平行光束会聚至单点。在激光光学、显微成像、光电检测等领域的光路设计与装调中，平凸透镜的安装朝向是直接影响系统性能的核心参数，其选择直接决定了像差水平与最终会聚效果。
2026-05-21
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光机系统设计：镜头装配轴向预紧力计算（一）——通用设计原则与基础方法
本文基于光机系统设计领域的经典工程理论，系统阐述镜头装配中透镜面接触安装技术的核心原理，明确轴向预紧力在透镜固定、精度保持与环境适应性中的关键作用，详细介绍标称轴向预紧力的基础计算方法、参数定义与适用边界，同时解析轴向预载对透镜自动定心、抗径向偏心的力学效应，为光学镜头的装调设计提供标准化的工程参考。
2026-05-21
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高精度轴对称非球面反射镜面形轮廓非接触式测量方法
非球面光学元件是高端光学系统的核心器件，其面形轮廓的高精度、可溯源测量是保障加工质量与系统性能的关键。本文针对轴对称非球面反射镜的测量需求，建立了通用化的非球面扫描轨迹数学模型，提出一种基于独立计量回路的非接触式坐标扫描测量方法。该方法采用运动与计量分离的框架结构，有效隔离运动误差对测量结果的影响；测头采用集成阵列式波片的四象限干涉测量系统，实现1nm级测量分辨率；通过扫描执行机构与多路激光干涉系统共基准设计，实现测量值可溯源至“米”定义。试验验证表明，该方法测量误差小于0.2μm，重复性精度达70nm，整体测量精度达到亚微米级，为非球面测量的量值统一与溯源提供了成熟的技术方案。
2026-05-21
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麻省理工学院固态激光雷达硅光子芯片核心突破解读
麻省理工学院研究团队攻克了硅光子集成光学相控阵（OPA）固态激光雷达的长期核心瓶颈，通过创新的低串扰集成天线阵列设计，首次实现了宽视野扫描+低噪声高精度的无活动部件激光雷达芯片，为下一代紧凑、高耐用性固态激光雷达的落地奠定了技术基础。
2026-05-20
