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_NEWSDATE: 2026-03-29 | News by: DeepTech深科技 | 有0人参与评论 | _FONTSIZE: _FONT_SMALL _FONT_MEDIUM _FONT_LARGE
(来源:https://www.nature.com/articles/s41467-025-65661-8)
在反射模式下,他们用这套系统拍了一张标准分辨率测试卡,工作距离拉到 2.2 厘米,单块芯片只能看清 2.19 微米的线条,而九块芯片同步后能看清 780 纳米的线条,要知道这已经达到了亚微米尺度的特征分辨能力。传统光学显微镜要达到这个分辨率,通常需要把镜头怼到样品一毫米以内,MASI 却在两厘米开外就做到了。
(来源:https://www.nature.com/articles/s41467-025-65661-8)
MASI 还能用来做 3D 成像。他们拍了乐高积木上的凸起字母、硬币上的浮雕花纹、电池表面的细微纹理,全都能变成 3D 图像。值得一提的是,他们把一个子弹壳放在光路里,MASI 拍下光波后,计算机在数字空间里把波面一层一层往后推,每一层都能算出哪部分最清晰,最后合出一张 3D 高度图。子弹壳上撞针留下的凹坑和精细的表面纹路,照样被完整还原出来。
(来源:https://www.nature.com/articles/s41467-025-65661-8)
郑国安告诉 DeepTech:“子弹发射时撞针会在弹壳上留下一个凹槽,根据这个凹槽可以追踪子弹和枪支的关系。我们精确重构出了这个凹槽,这对法医学应用很有价值。也可以用在工业检测上,比如测量发动机外表面的精确三维结构。”
MASI 的原理说起来有点反常识:光从物体表面弹出来之后在空中自由传播,本来应该越散越开、越变越模糊。但 MASI 恰恰利用了这种扩散,散开的光波里藏着物体的完整信息,只要有足够的算力把它还原回来,模糊反而成了优势。九块小芯片各自捕捉一小部分散开的光,经过计算相位同步后,将各个芯片恢复的复波场在物平面相干叠加,得到高分辨率重建。
研究中,他们用了一个叫计算相位同步的方法来拼图,每块芯片在记录光的时候会有一个随机的相位偏移,就像几个人用不同的手表对时间,每只表快慢都不一样。
MASI 先指定一块芯片当基准,然后让计算机自动算出其他八块芯片应该调整多少相位差,才能让所有光波在重建时步调一致地叠加起来。这个过程不需要任何重叠的拍摄区域,也不需要参考光,纯粹靠算法把九路信号对齐。
郑国安团队的这项技术,其实是在模仿射电望远镜的做法。2019 年拍下第一张黑洞照片的事件视界望远镜,就是用分布在全球各地的射电望远镜同步接收信号,再通过算法合成一张大图。
郑国安告诉 DeepTech:“黑洞那张照片其实不是用望远镜拍出来的,而是把分布在地球各地的好几台射电望远镜连在一起,相当于造了一台地球那么大的虚拟望远镜。这个技术叫合成孔径技术,简单说就是让很多个小镜头合作起来,做到只有大镜头才能做到的事。”
而 MASI 把同样的思路搬到了光波段,只不过射电望远镜用的是原子钟来同步时间,MASI 用的是计算机来同步相位。- 新闻来源于其它媒体,内容不代表本站立场!
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