光電技術

期刊封面展示（圖片來源于哈爾濱工業大學網站）

通過增強熒光漲落檢測實現高通量超分辨率成像

哈爾濱工業大學儀器學院李浩宇團隊在生物醫學超分辨顯微成像技術領域取得新進展。相關成果發表于《自然·光子學》（Nature Photonics）。針對目前超分辨顯微鏡所面臨的成像通量限制，文章提出基于計算光學成像的新一代高通量三維動態超分辨率成像方法，通過計算成像技術增強熒光漲落探測靈敏度，使探測靈敏度提升兩個數量級以上，突破了現有顯微成像技術在高通量視場、高空間分辨率和高時間分辨率等難以兼顧的難題，將目前全球超分辨顯微鏡中最高通量視場成像范圍提升至毫米級，在10分鐘內，讓包含超過2000個細胞的視場上實現了128納米的超高空間分辨率成像，為細胞學異質性和生物醫學等研究提供了新影像儀器。

光驅動超快鈉離子存儲研究

哈爾濱工程大學物理與光電工程學院趙贏營與合作者共同構建了兼具光電轉換界面和電子傳輸界面的雙功能光電極，成功實現了太陽能充電鈉離子電池，并詳細闡述了雙功能光電池在光照下的儲能機理。相關成果發表于《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）。作為光電池的核心，雙功能光電極既要具有優異的可見光吸收，高效的光生載流子分離與傳輸特性，還要具有作為儲能材料的高容量、高電化學穩定性及快速的動力學等特性。基于此，研究團隊通過原子層沉積和陰離子交換策略構建了具有雙功能特性的光電極材料，并首次實現太陽能充電鈉離子電池。

單原子陣列與光學腔強耦合的量子調控

山西大學量子光學與光量子器件國家重點實驗室張天才、李剛團隊在實驗上首次實現了具有確定數目的一維單原子陣列和高精度光學微腔的強耦合。相關成果發表于《物理評論快報》（Physical Review Letters）。強耦合腔量子電動力學主要研究微尺度光學腔中物質與光場的相互作用，并調控和測量系統的量子現象。微光學腔能夠改變局域在其中的電磁場分布，抑制或者增強真空漲落對原子輻射行為的影響，從而提高單原子與光場的相互作用強度，幫助我們觀測單個原子和真空場的相互作用過程。研究團隊將單原子陣列與光學微腔操控相結合，在單原子水平上觀測到確定性多原子與真空作用導致的真空拉比分裂。

智算散射成像研究進展

中國科學院上海光學精密機械研究所司徒國海團隊提出了基于深度學習的可拓展散斑相關成像方法，在不同散射介質干擾下實現對不同類型物體的恢復，突破了傳統深度學習方法因泛化性問題而難以同時應對成像系統及成像場景變化的瓶頸。相關成果發表于《光學快報》（Optics Letters）。散射成像技術突破了傳統成像方法的成像視距，提升了光學成像系統的環境適應性。基于深度學習的散射成像方法在提升成像深度和速度、降低成像裝置復雜度等方面具有獨特優勢。文章基于光學記憶效應建立模型與數據聯合驅動的方法，可使用由一類散射介質和目標物體獲得的數據預訓練網絡，實現透過不同散射介質對不同結構類型物體進行成像。