微纳光学计算成像，以蝼蚁之力撬动成像领域的 “星辰大海”！

微纳光学计算成像结合了微纳光学和计算成像技术，旨在通过先进的光学设计和算法提升成像系统的性能。该技术在多个领域有广泛应用，包括生物医学成像、消费电子和工业检测等。

1. 微纳光学

微纳光学研究微米和纳米尺度下的光学现象，涉及以下关键技术：

• 超表面（Metasurfaces）：由亚波长结构组成，可精确调控光波的相位、振幅和偏振。

• 光子晶体（Photonic Crystals）：具有周期性结构，能够控制光的传播。

• 纳米天线（Nanoantennas）：增强局部光场，提升光与物质的相互作用。

2. 计算成像

计算成像通过算法和信号处理提升成像质量，主要技术包括：

• 压缩感知（Compressive Sensing）：通过少量采样数据重建高质量图像。

• 深度学习（Deep Learning）：利用神经网络进行图像重建和增强。

• 相位恢复（Phase Retrieval）：从强度信息中恢复相位信息。

3. 微纳光学计算成像的应用

• 生物医学成像：如超分辨率显微镜和光学相干断层扫描（OCT），提升分辨率和成像深度。

• 消费电子：用于智能手机摄像头，增强成像质量并减小设备体积。

• 工业检测：用于高精度表面缺陷检测和三维形貌测量。

4. 挑战与未来发展

• 制造工艺：微纳光学元件的制造复杂且成本高。

• 算法优化：需开发更高效的算法以处理大量数据。

• 系统集成：如何将微纳光学元件与计算成像算法有效结合仍需探索。

未来，随着制造技术和算法的进步，微纳光学计算成像有望在更多领域实现突破性应用。