跨尺度光学与光子学成像

光学与光子学成像技术在生物医学成像、工业成像、遥感成像和天文成像等领域发挥了重要的作用。受衍射带宽和探测器带宽的限制,光学与光子学成像技术的视场和分辨率总是相互制约,常常仅能在单一尺度下成像。然而,许多场景、现象或者过程具有多尺度特征,不仅仅只是观测在单一尺度下的变化,同时也需要观测在不同尺度下的变化。因此,在同一分辨率下,视场需要得到数量级的扩展,这对光学与光子学成像系统的信息通量提出了更高的要求。

近年来,跨尺度光学与光子学成像通过采用直接方法如大口径光学系统设计,间接方法如空域拼接、频域多角度测量或者波前校正等,以及其他特殊场景如采用像差和散射校正的无透镜成像等方法,可实现亿像素、十亿像素甚至百亿像素成像,极大提升了成像的尺度范围,拓展了成像的应用领域。我国科研工作者在该领域取得了一系列重要研究成果,并产生了重要影响。为此,《中国光学》出版了“跨尺度光学与光子学成像”专题,展示我国在跨尺度光学与光子成像相关领域的最近进展和最新成果,专题得到了本领域专家学者的积极响应和大力支持。

本专题共收录 18篇论文,其中包括 11 篇高质量的特邀综述,涵盖了跨尺度光学显微成像、多尺度三维成像、跨尺度遥感成像、多维度单分子成像、超分辨荧光成像、太赫兹成像、全景内窥成像、光切片显微成像、冷冻关联光电成像和数字全息成像等,专题还特别介绍了分辨率、超分辨率与空间带宽积拓展的相关基础理论,展示了跨尺度光学与光子学技术在生物、遥感等重要领域的应用。本专题论文所介绍的工作原理、关键技术和应用成果均立足于学科前沿,研究内容和研究成果非常丰富。本专题论文均由在光电成像领域非常活跃的科研团队撰写,反映了该领域最新研究进展。期待广大读者能够从中了解跨尺度光学与光子学成像相关研究领域的发展趋势和动向,并可以得到一定的启发。

 

董文飞,黄振立,曹良才

2022年11月


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