南京大学团队突破3D成像技术,微型化快照偏振立体成像引领变革
在光学成像领域,传统技术仅能记录物体的平面投影,难以准确传达物体的深度、形状和空间关系。为解决这些局限,南京大学祝世宁院士团队提出了一种创新的微型化快照偏振立体成像技术,为3D成像技术带来新的突破。

技术原理与创新
该技术的核心在于利用偏振超表面透镜分离并聚焦全斯托克斯的偏振光,再将这些偏振光输入到结合物理建模与神经网络的重建模型中。通过这种方式,能够推导出物体表面的法线信息,进而生成精确的3D纹理。这种创新的方法不仅提高了成像的效率,还显著提升了3D重建的准确性。
实验成果与优势
研究团队制作了尺寸为1.65×1.65mm²的大规模偏振超构透镜,并成功应用于SPSIM系统。实验结果显示,超构透镜能够成功分离入射光的六种偏振状态,并将各个偏振光精确引导到目标位置。在窄带情况下,超构透镜仍能保持良好的效果,其平均消光比超过25dB,中心波长效率达到65%。此外,结合圆偏振通道的偏振超构透镜显著提高了3D重建的准确性,圆偏振信息对轮廓变化更敏感,能够提取更细微的形态特征。
应用前景与意义
微型化快照偏振立体成像系统具有超紧凑、高效率和高分辨率的特点,有望集成到便携式设备中。这一技术在多个领域具有广阔的应用前景,如遥感、显微镜和生物医学成像等。其高效的3D物体重建能力,将为这些领域带来更高效、更准确的监测和分析手段。
团队背景与实力
南京大学祝世宁院士团队在微纳光子体系研究领域具有深厚的技术积累和卓越的研究实力。团队成员在相关领域发表了众多高质量论文,并获得了多项国家级荣誉和奖项。他们的研究成果不仅推动了光学成像技术的发展,也为相关领域的应用提供了强大的技术支持。
-
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
