| 序号 | 专利名 | 申请号 | 申请日 | 公开（公告）号 | 公开（公告）日 | 发明人 |
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| 1 | 艾里斑扫描共焦成像装置 | CN201821974520.2 | 2018-11-28 | CN209102998U | 2019-07-12 | 胡松婷; 殷海玮; 邵婉婷 |
| 该实用新型涉及一种艾里斑扫描共焦成像装置，包括：光纤采集部，设置于探测器前，用于采集被扫描部扫描产生的艾里斑；所述探测器包括光电倍增管，用于将所述光纤采集部采集到的艾里斑信息转换成共焦图像；所述光纤采集部包括光纤束，所述光纤束中包括至少两根裸纤，每一根裸纤的尾端都被用于作为一所述探测器的探测针孔，用于采集艾里斑的信息，以提升艾里斑的共焦成像品质。本实用新型中的艾里斑扫描共焦成像装置将艾里斑放大成像到光纤束上，光纤束中的每一根裸纤都可视作非常小的单个探测针孔使用，可在激光共聚焦扫描成像技术的基础上提高1.5倍以上。 | ||||||
| 2 | 基于焦斑调制的磁粒子成像方法及系统、图像处理装置 | CN202410102492.9 | 2024-01-24 | CN118021275A | 2024-05-14 | 贾广; 李檀平; 卞忠伟; 郜鹏; 陈雪利; 惠辉; 田捷 |
| 本发明公开了一种基于焦斑调制的磁粒子成像方法及系统、图像处理装置。所述方法包括：通过第一正交激励磁场激发成像视野中的至少一个磁粒子得到亮斑图像；通过第二正交激励磁场激发磁粒子得到环形焦斑图像；在亮斑图像中减去环形焦斑图像，得到高分辨率目标图像。根据本发明提供的方法，由于环形焦斑的内部艾里斑半径小于实心亮斑的艾里斑半径，在实心亮斑中减去环形焦斑得到的精细亮斑的艾里斑半径与环形焦斑的内部艾里斑半径相等并小于实心亮斑的半径，因此通过在亮斑图像中减去环形焦斑图像得到高分辨率目标图像，能够提高磁粒子成像的分辨率。 | ||||||
| 3 | 一种基于光瞳滤波器和暗场技术的超分辨共焦检眼镜 | CN201610896407.6 | 2016-10-14 | CN106361266B | 2017-11-03 | 李凌霄; 何益; 张雨东 |
| 本发明公开了一种基于光瞳滤波器和暗场技术的超分辨共焦检眼镜，可以实时、精确得到活体人眼视网膜的超分辨以及暗场图像，包括信标和成像光源、光瞳滤波器、二维扫描振镜、哈特曼传感器、变形镜、滤光片、光电探测系统。信标光源校正人眼像差；成像光源得到人眼图像。根据瑞利判据用半高宽表征分辨率，在照明端加入二区型相位光瞳滤波器，针孔取艾里斑大小；在成像端或两端都加入滤波器时，针孔取1.5倍艾里斑，均能实现横向半高宽小于普通显微镜针孔取艾里斑时的衍射极限情况，从而实现超分辨得到超分辨图像。在此基础上，对艾里斑大小针孔平移一个艾里斑距离；对1.5倍艾里斑大小针孔进行中心遮拦或者线状遮拦，即可实现暗场成像。 | ||||||
| 4 | 一种基于光瞳滤波器和暗场技术的超分辨共焦检眼镜 | CN201610896407.6 | 2016-10-14 | CN106361266A | 2017-02-01 | 李凌霄; 何益; 张雨东 |
| 本发明公开了一种基于光瞳滤波器和暗场技术的超分辨共焦检眼镜，可以实时、精确得到活体人眼视网膜的超分辨以及暗场图像，包括信标和成像光源、光瞳滤波器、二维扫描振镜、哈特曼传感器、变形镜、滤光片、光电探测系统。信标光源校正人眼像差；成像光源得到人眼图像。根据瑞利判据用半高宽表征分辨率，在照明端加入二区型相位光瞳滤波器，针孔取艾里斑大小；在成像端或两端都加入滤波器时，针孔取1.5倍艾里斑，均能实现横向半高宽小于普通显微镜针孔取艾里斑时的衍射极限情况，从而实现超分辨得到超分辨图像。在此基础上，对艾里斑大小针孔平移一个艾里斑距离；对1.5倍艾里斑大小针孔进行中心遮拦或者线状遮拦，即可实现暗场成像。 | ||||||
| 5 | 二维增强聚焦的艾里OAM波束相位调控方法 | CN202211310414.5 | 2022-10-25 | CN115458947A | 2022-12-09 | 苏东平; 张淮清; 肖辉; 陈建宇; 宋伟; 肖冬萍; 熊汉 |
| 本发明公开了二维增强聚焦的艾里OAM波束相位调控方法，通过对艾里OAM相位分布增加近场聚焦相位分布，基于艾里OAM相位分布的设计焦点，近场聚焦相位分布的场贡献同向叠加；获得增强型艾里OAM相位分布；通过本发明的方案，能够低成本方式产生无衍射艾里波束；引入传输效率高的惠更斯超表面有利于增强艾里OAM波束的性能；在相同距离处提高场强的同时减小焦斑和波束发散角，在微波无线能量传输、电磁成像、无线通信和生物医疗等领域具有潜在应用价值。 | ||||||
| 6 | 一种用于毫米波聚焦天线测量的微分探头 | CN202110225143.2 | 2021-03-01 | CN113075463A | 2021-07-06 | 胡岸勇; 苗俊刚; 宫健豪 |
| 本发明公开一种用于毫米波聚焦天线测量的微分探头，所述微分探头由两个极化与尺寸完全相同且并排放置的同类单极化点源探头构成，其输出由一特定的合成网络进行反相等幅合成。当利用微分探头在特定平面上对聚焦天线的艾里斑进行扫描测量时，对得到的测量曲线在零陷附近计算其最大斜率值。基于此最大斜率值与艾里斑3dB直径之间的对应关系，可获得被测毫米波聚焦天线在此平面上的艾里斑3dB直径尺寸。利用微分探头不同的构造方式，可测量不同极化方向、不同扫描方向上的艾里斑3dB直径尺寸。本发明的微分探头构造简单，应用灵活，为毫米波聚焦天线艾里斑的测量提供了一种高精度的测量手段。 | ||||||
| 7 | 一种用于毫米波聚焦天线测量的微分探头 | CN202110225143.2 | 2021-03-01 | CN113075463B | 2022-05-24 | 胡岸勇; 苗俊刚; 宫健豪 |
| 本发明公开一种用于毫米波聚焦天线测量的微分探头，所述微分探头由两个极化与尺寸完全相同且并排放置的同类单极化点源探头构成，其输出由一特定的合成网络进行反相等幅合成。当利用微分探头在特定平面上对聚焦天线的艾里斑进行扫描测量时，对得到的测量曲线在零陷附近计算其最大斜率值。基于此最大斜率值与艾里斑3dB直径之间的对应关系，可获得被测毫米波聚焦天线在此平面上的艾里斑3dB直径尺寸。利用微分探头不同的构造方式，可测量不同极化方向、不同扫描方向上的艾里斑3dB直径尺寸。本发明的微分探头构造简单，应用灵活，为毫米波聚焦天线艾里斑的测量提供了一种高精度的测量手段。 | ||||||
| 8 | 基于双振幅型衍射元件的强激光艾里光束调制方法及装置 | CN201710134902.8 | 2017-03-07 | CN106918906B | 2019-12-03 | 闫力松; 李强; 姜永亮; 许伟才; 王玉雷; 兰硕; 杨小威; 李梦庆; 胡海力 |
| 本发明公开了基于双振幅型衍射元件的强激光艾里光束调制方法，包括设计强激光艾里光束调制光路步骤，设计振幅型衍射元件步骤，制作振幅型衍射元件步骤，调节光路步骤。利用双(两个)振幅型衍射元件对强激光进行相位调制，在远处目标光场获得艾里光斑，首先设计强激光艾里光束调制光路，再根据已知的目标光场设计满足设计要求的振幅型衍射元件，制作振幅型衍射元件，调节好包括激光器、透镜组、振幅型衍射元件和扩束镜的光路，让激光器出射激光，最后在目标光场形成聚焦艾里光斑，克服了现有的强激光艾里光束调制技术利用空间光调制器，调制功率低的缺点。 | ||||||
| 9 | 基于双振幅型衍射元件的强激光艾里光束调制方法及装置 | CN201710134902.8 | 2017-03-07 | CN106918906A | 2017-07-04 | 闫力松; 李强; 姜永亮; 许伟才; 王玉雷; 兰硕; 杨小威; 李梦庆; 胡海力 |
| 本发明公开了基于双振幅型衍射元件的强激光艾里光束调制方法，包括设计强激光艾里光束调制光路步骤，设计振幅型衍射元件步骤，制作振幅型衍射元件步骤，调节光路步骤。利用双(两个)振幅型衍射元件对强激光进行相位调制，在远处目标光场获得艾里光斑，首先设计强激光艾里光束调制光路，再根据已知的目标光场设计满足设计要求的振幅型衍射元件，制作振幅型衍射元件，调节好包括激光器、透镜组、振幅型衍射元件和扩束镜的光路，让激光器出射激光，最后在目标光场形成聚焦艾里光斑，克服了现有的强激光艾里光束调制技术利用空间光调制器，调制功率低的缺点。 | ||||||
| 10 | 艾里光束产生装置及焦点位置的调控方法、超构表面系统 | CN202210547726.1 | 2022-05-18 | CN117130168A | 2023-11-28 | 张景程; 陈沐谷; 蔡定平 |
| 本发明涉及光学技术领域，并公开一种艾里光束产生装置及焦点位置的调控方法、超构表面系统。艾里光束产生装置包括多片叠置的超构表面，超构表面用于将入射光调整为艾里光束；每个超构表面具有相对设置的入光面和出光面，相邻的其中一个超构表面的入光面与另一个超构表面的出光面面对面设置；至少一个超构表面能够绕其轴线可旋转地设置，使得多片超构表面的相对转角改变，以调节艾里光束的焦点位置。利用超构表面灵活操控入射光振幅、相位、偏振的特性，通过调整不同超构表面的转角，实现对入射光的不同调制，达到灵活操作艾里光斑在空间中的位置。通过旋转超构表面的方式实现艾里光束焦点位置的调节，极大地压缩了空间占比，有利于提高集成度。 | ||||||
| 11 | 基于艾里光束的切割系统及方法 | CN202211197378.6 | 2022-09-29 | CN115774337A | 2023-03-10 | 杨阳; 代林茂; 李晓春 |
| 本发明涉及光学技术领域，公开一种基于艾里光束的切割系统及方法，以实现对切割光斑的精准定位及灵活进行位置切换。系统包括：激光光源；共光轴的偏振片、偏振光栅旋转组件和透镜；偏振光栅旋转组件包括偏振艾里光束发生器和能分别绕光轴旋转的第一偏振光栅和第二偏振光栅；且三者紧贴以能将入射的线性偏振光分离成两束基于光轴对称的艾里光束、且随第一偏振光栅和/或第二偏振光栅旋转而改变偏转方向的各出射的艾里光束能视为同一出射点；控制主机用于通过控制第一偏振光栅和第二偏振光栅的旋转角度来定位及切换出透镜后各个艾里光束焦点在定焦平面上的位置坐标，定焦平面与光轴垂直并部署有置于切割台上的被切割对象。 | ||||||
| 12 | 一种突破衍射极限分辨率的多模光纤显微成像系统和方法 | CN202311558274.8 | 2023-11-22 | CN117270184B | 2024-03-29 | 杜阳; 吴达坤; 王宁; 周宁; 于飞; 于春雷; 胡丽丽 |
| 本发明提供的一种突破衍射极限分辨率的多模光纤显微成像系统和方法，采用多模光纤传输矩阵技术方法，激光器发出光分别经过参考臂和信号臂，空间光调制器用于输入多模光纤的光场振幅和相位控制，相机用于采集和保存关联多模光纤输入和输出的信息，突破衍射极限分辨率的多模光纤显微成像方法包括通过使用多模光纤传输矩阵的信息，多模光纤的输出光可以被调整以产生具有衍射极限的艾里斑；艾里斑的光场相位与漩涡相位结合生成涡旋光束，该光束经过二值化处理后被上传至空间光调制器以在多模光纤输出中心强度为零的涡旋斑。通过使用艾里斑和涡旋斑进行逐点扫描并收集反射光，将获得的两幅图像相减，可以得到一幅分辨能力是衍射极限两倍的图像。 | ||||||
| 13 | 一种突破衍射极限分辨率的多模光纤显微成像系统和方法 | CN202311558274.8 | 2023-11-22 | CN117270184A | 2023-12-22 | 杜阳; 吴达坤; 王宁; 周宁; 于飞; 于春雷; 胡丽丽 |
| 本发明提供的一种突破衍射极限分辨率的多模光纤显微成像系统和方法，采用多模光纤传输矩阵技术方法，激光器发出光分别经过参考臂和信号臂，空间光调制器用于输入多模光纤的光场振幅和相位控制，相机用于采集和保存关联多模光纤输入和输出的信息，突破衍射极限分辨率的多模光纤显微成像方法包括通过使用多模光纤传输矩阵的信息，多模光纤的输出光可以被调整以产生具有衍射极限的艾里斑；艾里斑的光场相位与漩涡相位结合生成涡旋光束，该光束经过二值化处理后被上传至空间光调制器以在多模光纤输出中心强度为零的涡旋斑。通过使用艾里斑和涡旋斑进行逐点扫描并收集反射光，将获得的两幅图像相减，可以得到一幅分辨能力是衍射极限两倍的图像。 | ||||||
| 14 | 具有在至少两个波长范围之间的区分功能的高分辨率扫描显微术 | CN202010654489.X | 2015-08-05 | CN111812831B | 2022-08-09 | 因格·克莱珀; 拉尔夫·耐茨; 姚赫尼·诺维考 |
| 针对高分辨率的扫描显微成像，试样(2)被利用照明辐射(5)以如下方式受激发射荧光辐射，使得照明辐射(5)集束到试样(2)中或上的一点上，以形成受衍射限制的光斑(14)。所述点受衍射限制地成像到具有位置分辨能力的平面检测器(19)上的衍射图(17)中，其中，平面检测器(19)具有对衍射图(17)的衍射结构加以分辨的位置分辨能力。试样(2)借助于具有小于光斑(14)直径一半的步进幅度的、不同的扫描位置来采样。基于平面扫描器(19)的数据以及基于对应上述数据的扫描位置产生试样(2)的图像，所述图像具有通过成像的分辨率极限来升高的分辨率。为了对试样(2)的荧光辐射中的至少两个预先确定的波长范围加以区分，在平面检测器(19)上针对至少两个预先确定的波长范围，产生相应数量的衍射艾里斑(30‑33)，所述衍射艾里斑沿侧向彼此错开，使得衍射图(17)由彼此错开的衍射艾里斑(30‑33)构成。在产生试样(2)的图像时，对衍射艾里斑(30‑33)加以评估。 | ||||||
| 15 | 具有在至少两个波长范围之间的区分功能的高分辨率扫描显微术 | CN202010654489.X | 2015-08-05 | CN111812831A | 2020-10-23 | 因格·克莱珀; 拉尔夫·耐茨; 姚赫尼·诺维考 |
| 针对高分辨率的扫描显微成像，试样(2)被利用照明辐射(5)以如下方式受激发射荧光辐射，使得照明辐射(5)集束到试样(2)中或上的一点上，以形成受衍射限制的光斑(14)。所述点受衍射限制地成像到具有位置分辨能力的平面检测器(19)上的衍射图(17)中，其中，平面检测器(19)具有对衍射图(17)的衍射结构加以分辨的位置分辨能力。试样(2)借助于具有小于光斑(14)直径一半的步进幅度的、不同的扫描位置来采样。基于平面扫描器(19)的数据以及基于对应上述数据的扫描位置产生试样(2)的图像，所述图像具有通过成像的分辨率极限来升高的分辨率。为了对试样(2)的荧光辐射中的至少两个预先确定的波长范围加以区分，在平面检测器(19)上针对至少两个预先确定的波长范围，产生相应数量的衍射艾里斑(30-33)，所述衍射艾里斑沿侧向彼此错开，使得衍射图(17)由彼此错开的衍射艾里斑(30-33)构成。在产生试样(2)的图像时，对衍射艾里斑(30-33)加以评估。 | ||||||
| 16 | 具有在至少两个波长范围之间的区分功能的高分辨率扫描显微术 | CN201580040014.9 | 2015-08-05 | CN106662733A | 2017-05-10 | 因格·克莱珀; 拉尔夫·耐茨; 姚赫尼·诺维考 |
| 针对高分辨率的扫描显微成像，试样(2)被利用照明辐射(5)以如下方式受激发射荧光辐射，使得照明辐射(5)集束到试样(2)中或上的一点上，以形成受衍射限制的光斑(14)。所述点受衍射限制地成像到具有位置分辨能力的平面检测器(19)上的衍射图(17)中，其中，平面检测器(19)具有对衍射图(17)的衍射结构加以分辨的位置分辨能力。试样(2)借助于具有小于光斑(14)直径一半的步进幅度的、不同的扫描位置来采样。基于平面扫描器(19)的数据以及基于对应上述数据的扫描位置产生试样(2)的图像，所述图像具有通过成像的分辨率极限来升高的分辨率。为了对试样(2)的荧光辐射中的至少两个预先确定的波长范围加以区分，在平面检测器(19)上针对至少两个预先确定的波长范围，产生相应数量的衍射艾里斑(30‑33)，所述衍射艾里斑沿侧向彼此错开，使得衍射图(17)由彼此错开的衍射艾里斑(30‑33)构成。在产生试样(2)的图像时，对衍射艾里斑(30‑33)加以评估。 | ||||||
| 17 | 一种基于分数阶艾里涡旋光束的操纵微粒的方案 | CN202311768559.4 | 2023-12-21 | CN117806048A | 2024-04-02 | 王家佳; 黄贤伟; 秦浩; 周琦; 邹璇彭凡; 白艳锋; 傅喜泉 |
| 本发明涉及一种能在低损伤条件下对粒子进行操纵的分数阶艾里涡旋光束的调控方案。由激光器出射的激光经过偏振片产生线偏振激光束，依次进入凸透镜和反射镜，再经过加载相位信息的空间光调制器，得到的反射光束经过一个凸透镜，在凸透镜后焦面得到分数阶艾里涡旋光束。将调制后的光束垂直照射到透明粒子上，用计算机对空间光调制器进行控制，调整光束的光斑大小和开口方向，对粒子进行操纵。本发明利用了艾里涡旋光束自加速自弯曲等特性，又结合了分数阶光束的特点，设计出了一种具有独特缺口特性的艾里涡旋光束，能够实现对粒子的操纵。在特定场景，由于径向缺口低强度的能量能极大降低对它们的损伤程度,在生物医学等领域具有应用价值。 | ||||||
| 18 | 扫描耗尽激光显微镜 | CN202110825071.5 | 2021-07-21 | CN114063274A | 2022-02-18 | 霍素国 |
| 提出了两种类型的扫描耗尽激光(SDL)显微镜，以获得由艾里斑和反振幅环状体构成的耗尽纳米射束，以用于获得高分辨率纳米级图像、纳米级光刻和纳米级光信息存储。提出的第一类型的SDL(SDL‑1)采用由艾里斑透镜和相对1800相移环状透镜组成的1800相移透镜单元，以在通过激光射束后在样品表面上形成耗尽纳米射束。提出的第二类型的SDL(SDL‑II)已经采用两个1800相移激光交叉射束来分别通过零相移透镜单元的环状透镜单元和艾里斑透镜，以在样品表面上形成耗尽纳米射束。溶液和气体也可以填充在透镜单元和样品之间，以分别进一步减小纳米射束的尺寸。提出了几种透镜单元，并且还提出了多个相移透镜单元以加快过程。 | ||||||
| 19 | 一种适用于高速连续超分辨定位成像方法及系统 | CN201410140744.3 | 2014-04-08 | CN104062272A | 2014-09-24 | 黄振立; 马洪强; 李梦婷; 曾绍群 |
| 本发明涉及超分辨成像技术领域，公开了一种适用于高速连续超分辨定位成像方法及系统。本发明先对获取到的原始图像进行去噪去重叠处理，得到待处理图像；再利用辐射对称法从待处理图像中定位出较亮成像分子的亚像素位置坐标，并得到较亮成像分子的亚像素位置坐标上的艾里斑模型；接着从待处理图像中减去较亮成像分子的亚像素位置坐标上的艾里斑模型，得到较暗成像分子的亚像素位置坐标，最后对成像分子的亚像素位置坐标进行显示，实现了超分辨定位图像的实时的快速分析、处理及显示，在图像分析速度上满足了生物学应用的要求。 | ||||||
| 20 | 一种适用于高速连续超分辨定位成像方法及系统 | CN201410140744.3 | 2014-04-08 | CN104062272B | 2016-08-17 | 黄振立; 马洪强; 李梦婷; 曾绍群 |
| 本发明涉及超分辨成像技术领域，公开了一种适用于高速连续超分辨定位成像方法及系统。本发明先对获取到的原始图像进行去噪去重叠处理，得到待处理图像；再利用辐射对称法从待处理图像中定位出较亮成像分子的亚像素位置坐标，并得到较亮成像分子的亚像素位置坐标上的艾里斑模型；接着从待处理图像中减去较亮成像分子的亚像素位置坐标上的艾里斑模型，得到较暗成像分子的亚像素位置坐标，最后对成像分子的亚像素位置坐标进行显示，实现了超分辨定位图像的实时的快速分析、处理及显示，在图像分析速度上满足了生物学应用的要求。 | ||||||
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