光学微扫描显微热成像系统超分辨力图像处理方法研究

为提高已研制光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力,基于改进的频域图像配准技术和凸集投影超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法行了仿真研究,给出了评价参数和结论。利用光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行了超分辨力处理实验,实验结果表明本文提出方法的有效性,光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力得到提高从而可满足需要高分辨力显微热分析的场合。该方法还可以应用于其它不可控光学微扫描成像系统中,具有广泛的应用前景。     

光子扫描隧道显微镜光纤探针的研制及显微成象研究

探讨了光子扫描隧道显微成象系统中光纤探针对经样品调制后的倏逝场的探测机理；着重研究了光纤探针的腐蚀加工工艺，同时具体分析了单模、多模光纤探针不同的显微成象特点，并与理论数值模拟计算结果相比较；最终应用于多种样品的显微成象，为纳米级分辨的光子扫描隧道显微镜的研制奠定了基础．     

新型极细径光纤内窥系统

南开大学承担的天津市科学基金项目“新型极细径光纤内窥系统的研究”设计并研制的“细径柔性光纤显微内窥镜系统”是集微光学、微机械和IT技术为一体的先进微创介入疗法的理想器械。细径光纤内窥镜的工作部分外径在毫米量级，光学系统的分辨率达显微分辨能力。由于这些特点，它可在极小的创伤下进入到人体狭窄弯曲部位，对病变组织进行显     

生物医学光子学的发展与前瞻

生物医学是光子学的一个重要应用领域，两者的交叉形成了新兴学科“生物医学光子学”．主要研究内容包含：一是生命系统中产生的光子及其反映的生命过程，以及这种光子在生物学研究、医学诊断与治疗方面的重要应用；二是医学光学与光子学基础和技术，包括组织光学、光与组织相互作用和组织工程、新颖的光诊断和光医疗技术及其作用机理的研究等．生物医学光子学目前仅具雏形，但其发展之快引人注目．该文介绍了近十年来生物医学光学与光子学的发展情况，并就其中的一些主要课题，如生物组织光学性质的无损检测、生物组织光学成像、医学光谱技术和显微技术等的发展前景提出看法和建议．     

医用OCT成像研究

OCT是一种无损伤非介入、非离子辐射探测，适用于高散射介质成像，具有较高的空间分辨率．本文讨论了OCT成像的光学相干原理、干涉信号的强度分布、相干长度等重要参数招标的确定及电信号提取、图象处理的方法等；探讨了将OCT成像技术与目首医学临床检测领域应用的内窥技术相结合的新型检测方法，利用光纤作为传输信号的载体，将生物组织深度信息通过OCT成像以图像的形式显示出来，用这种OCT成像方法来取代目首普遍应用的活检组织取样病理分析过程；最后讨论了这种新型成像技术的优点、关键及制约因素．     

光纤共焦扫描显微镜的扫描系统畸变与校正的研究

以双振镜光学扫描头作为反射式光纤共焦扫描显微镜的平面扫描机构可以实现对平面图像的快速扫描,但存在着畸变和渐晕问题。该文简要阐述了反射式光纤共焦扫描显微镜的基本原理,着重从理论上分析出目镜前的双振镜扫描的固有的几何畸变,以及光学扫描系统中以普通显微目镜作为扫描透镜所引起的扫描畸变,并从硬件和软件两个角度给出畸变校正方法。     

上皮组织的深度分辨非线性光谱成像技术

基于多光子激发自体荧光和谐波信号的非线性光谱分辨成像技术，将多光子显微镜和光谱测量技术的优点集于一身，它可以同时获得组织内在成分的微结构和光谱特性．利用LSM510META激光扫描显微镜系统和深度分辨非线性光谱成像技术，对活体小鼠皮肤的微结构和光谱特性进行了研究．实验结果表明，深度非线性光谱分辨成像技术能够识别活体小鼠上皮组织的细胞层和基质层结构，能够监测上皮细胞的NADH、细胞内间质黄素蛋白、基质层的胶原蛋白、毛干中的角蛋白和黑色素等不同组织成分的发射光谱．实验观察部位的小鼠皮肤的HE染色、胶原纤维和弹力纤维特殊染色的结果也证明了利用深度分辨非线性光谱成像技术获得结果的准确性．随着微型、便捷的多光子显微镜系统的出现，深度分辨非线性光谱成像技术能够对上皮肿瘤组织的早期直接、实时、客观、无损地探测、诊断和监测提供可能，将在临床医学应用中具有重大意义和实用价值．     

新一代光纤智能传感网技术进展

新一代光纤智能传感网是一项涵盖领域较为广泛的综合性技术,主要包括微结构光纤传感、基于非线性光学散射的光纤传感、基于光纤扰动的光纤传感、传感网的优化及应用技术四个方面。燕山大学、天津大学研制了不同类型的光子晶体光纤传感器,可用于生物化学方面检测。中国计量学院、南京大学开展了基于非线性光学散射的光纤系统研究,并在实际工程中得到应用。复旦大学、天津大学、上海理工大学针对光纤扰动的理论、算法等方面进行了研究。天津大学开展了光纤传感网优化及应用的研究,并在实际中得到应用。该文简要介绍了上述科研机构在光纤智能传感网技术方面取得的进展,为广大科研工作者进行相关研究提供参考。     

显微鬼成像系统的分辨率研究

传统光学显微镜的分辨率受到波长和物镜数值孔径的限制,难以再有很大的提高.近年来,逐渐发展成熟的鬼成像技术为进一步提高显微成像系统的分辨率带来了新的方法,它通过对探测光路和参考光路信号的关联运算来重建目标物体.本文分析了双臂式显微鬼成像系统各面上的二维光场分布,给出了系统的二阶关联函数并推导出了具体的分辨率公式.通过理论分析和仿真实验,发现系统相比普通光学显微镜能够显著地提高成像的分辨率,并且分辨率随参考臂透镜数值孔径的增大而增大.系统可用于提高光学显微镜或数值孔径受限的光学系统的分辨率.     

基于光子晶体光纤非线性环路镜光开关的研究

采用光子晶体光纤构成非线性光学环路镜,利用非线性环路镜中信号光与控制光之间交叉相位调制效应实现全光开关. 讨论了光子晶体光纤结构参数对其非线性的影响,建立了基于光子晶体光纤非线性环路镜光开关的理论模型,研究了光开关的透过特性及影响光开关性能的因素. 研究结果表明,基于光子晶体光纤非线性环路镜的光开关,可以在较短的环长和较低的开关功率下实现高速光开关操作,其开关特性可由控制光功率灵活调控. 光子晶体光纤非线性环路镜光开关为实现用于高速光通信系统中的光开关技术提供了一种重要思路.     

用于生物医学的新型显微分光光度计MSP系统

介绍一种用于生物医学的显微镜和光学多道分析仪（OMA）组合成新型显微分光光度计（Microspectrophotometer,简称MSP）系统,在该系统中,安放在显微镜成像平面上的光纤不仅可将信号由显微镜传输到OMA进行光谱分析,可也将光线反向导入显微镜用于校准,该系统不仅容易的构造,简单易用,而且在不增加采集时间的情况下具有比常规MSP系统更高的光谱分辨力。文中还给出系统测量人肺组织的激光诱导内源性显微荧光光谱与图像的一项实验结果。     

光子扫描隧道显微镜的关键问题及实验研究

光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）是一种高分辨率的扫描探针式显微镜。本在简略地介绍了ＰＳＴＭ的工作原理及实用系统的基础上，着重讨论了光纤探针的制备和扫描偏移、耦合误差的定理计算这两具关键技术问题，提出了一种分析扫描偏移及耦合误差的理论计算方法，并由此推导出计算公式，应用自行研制的ＰＳＴＭ系统、成功地对光栅、鱼鳞片等样品显微成象并作了分析，图象的质量和分辨率达到了较好的水平。     

SNOM 光纤探针传输效率的研究

ＳＮＯＭ光纤探针传输效率的研究张国平明海陈晓刚吴云霞谢建平（中国科学技术大学物理系合肥２３００２６）扫描近场光学显微镜（ＳＮＯＭ）是一种新兴的超高分辨率光学显微镜，是扫描探针技术与光学显微技术相结合的产物。目前ＳＮＯＭ的纵向和横向分辨率已分别达到０．...     

偏振共焦扫描显微镜的研制及其成像研究

根据偏振共焦扫描显微镜的原理,成功研制了一台偏振共焦扫描显微镜,用该偏振共焦扫描显微镜对各种集成电路芯片、生物组织等物体进行透射式成像或反射式成像研究,并分析成像结果,实验表明,该偏振共焦扫描显微镜能够对各种物体进行成像,具有成像方式多样,可逐层扫描,非线性成像等特点。     

微面形貌光电观测系统的光学结构

针对微小面积，特别是微小“盲孔”底面形貌的非接触精密检测，提出了一种基于直接成像原理的光学结构，采用内窥式镜头解决数值孔径受限问题；通过定变焦距镜头组合达到低倍定位和高倍分析要求；利用光学微扫描器实现扫描瞄准功能，针对FC、SC光纤连接器构造设计，探测头可深入内径2．5mm盲孔，设计分辨率达到600lp／mm，主要应用于光纤端面检测、精密制造和临床诊断等领域。     

非线性光学效应在光纤通信中的应用研究

为了研究非线性光学效应在光纤通信中的应用,首先阐述了非线性光学的定义,探讨了非线性光学在光纤通信方面的应用发展．指出其研究展望．着重数值模拟了非线性光学效应在光纤通信中用作光纤拉曼放大器时的物理过程．结果表明：基于Chraplyvy模型能够较好地模拟出受激拉曼散射作为光纤拉曼放大器原理的过程．并且其程序运行效率高于采用洛仑兹模型．结论与文献相比有新的进展,为非线性光学的进一步理论、实验和应用研究提供了参考．     

光纤去偏器及其研究现状

光纤传感器作为光电子技术中的一个应用领域．广泛受到人们的重视。特别是具有高灵敏度的干涉型光纤传感技术得到了迅速的发展，并在军事、医学、电力和航空领域有着重要的应用。例如，基于Sagnac干涉效应的光纤陀螺仪已成为惯性导航系统中最重要的新兴器件；在高电压系统的测量中．光纤电流传感器已经逐步取代传统电磁型电流传感器。     

近场扫描光学显微镜中光纤探针的成象原理与设计

介绍了新近发展的近场扫描光学显微镜系统中光纤探针的成象原理和作用,并从光纤探针的结构、截止频率的估算和耦合效率等方面对影响探针中成象信号传输的几个设计因素进行了理论探讨。     

光纤耦合系统中的数字图像积分算法研究

空间遥感成像时,为提高图像信噪比,串行扫描方法得到广泛运用。设计了特殊排列的光纤束,利用该光纤束耦合的扫描成像系统,通过控制扫描步进长度,让目标依次通过每层光纤束,获取多幅数字图像。将多幅数字图像还原目标图像时,借助模拟积分的概念,提出了简单平均、选择平均和加权平均三种处理方法,更加有效地提取了图像特征和消除脉冲干扰。     

共焦扫描显微成像系统的部分相干光学传递函数

共焦扫描显微成像系统（ Ｃ Ｓ Ｏ Ｍ） 是以共焦原理为基础,集扫描技术和数字图像处理技术为一体的高精度的成像系统。系统空间滤波器孔径大小和探测物体的离焦量大小都会影响系统的成像质量,这反映了系统的光学传递函数（ Ｏ Ｔ Ｆ） 有着明显的变化。导出了 Ｃ Ｓ Ｏ Ｍ 系统的部分相干 Ｏ Ｔ Ｆ,并给出了不同离焦量的 Ｏ Ｔ Ｆ 变化曲线。