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日期: 2026-03-29 | 來源: DeepTech深科技 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
(來源:https://www.nature.com/articles/s41467-025-65661-8)
在反射模式下,他們用這套系統拍了壹張標准分辨率測試卡,工作距離拉到 2.2 厘米,單塊芯片只能看清 2.19 微米的線條,而九塊芯片同步後能看清 780 納米的線條,要知道這已經達到了亞微米尺度的特征分辨能力。傳統光學顯微鏡要達到這個分辨率,通常需要把鏡頭懟到樣品壹毫米以內,MASI 卻在兩厘米開外就做到了。
(來源:https://www.nature.com/articles/s41467-025-65661-8)
MASI 還能用來做 3D 成像。他們拍了樂高積木上的凸起字母、硬幣上的浮雕花紋、電池表面的細微紋理,全都能變成 3D 圖像。值得壹提的是,他們把壹個子彈殼放在光路裡,MASI 拍下光波後,計算機在數字空間裡把波面壹層壹層往後推,每壹層都能算出哪部分最清晰,最後合出壹張 3D 高度圖。子彈殼上撞針留下的凹坑和精細的表面紋路,照樣被完整還原出來。
(來源:https://www.nature.com/articles/s41467-025-65661-8)
鄭國安告訴 DeepTech:“子彈發射時撞針會在彈殼上留下壹個凹槽,根據這個凹槽可以追蹤子彈和槍支的關系。我們精確重構出了這個凹槽,這對法醫學應用很有價值。也可以用在工業檢測上,比如測量發動機外表面的精確叁維結構。”
MASI 的原理說起來有點反常識:光從物體表面彈出來之後在空中自由傳播,本來應該越散越開、越變越模糊。但 MASI 恰恰利用了這種擴散,散開的光波裡藏著物體的完整信息,只要有足夠的算力把它還原回來,模糊反而成了優勢。九塊小芯片各自捕捉壹小部分散開的光,經過計算相位同步後,將各個芯片恢復的復波場在物平面相幹疊加,得到高分辨率重建。
研究中,他們用了壹個叫計算相位同步的方法來拼圖,每塊芯片在記錄光的時候會有壹個隨機的相位偏移,就像幾個人用不同的手表對時間,每只表快慢都不壹樣。
MASI 先指定壹塊芯片當基准,然後讓計算機自動算出其他八塊芯片應該調整多少相位差,才能讓所有光波在重建時步調壹致地疊加起來。這個過程不需要任何重疊的拍攝區域,也不需要參考光,純粹靠算法把九路信號對齊。
鄭國安團隊的這項技術,其實是在模仿射電望遠鏡的做法。2019 年拍下第壹張黑洞照片的事件視界望遠鏡,就是用分布在全球各地的射電望遠鏡同步接收信號,再通過算法合成壹張大圖。
鄭國安告訴 DeepTech:“黑洞那張照片其實不是用望遠鏡拍出來的,而是把分布在地球各地的好幾台射電望遠鏡連在壹起,相當於造了壹台地球那麼大的虛擬望遠鏡。這個技術叫合成孔徑技術,簡單說就是讓很多個小鏡頭合作起來,做到只有大鏡頭才能做到的事。”
而 MASI 把同樣的思路搬到了光波段,只不過射電望遠鏡用的是原子鍾來同步時間,MASI 用的是計算機來同步相位。- 新聞來源於其它媒體,內容不代表本站立場!
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