清华大学、北京大学、武汉大学、电子科技大学和厦门大学等多所国内外高校最新研究成果 | Adv. Photon. Nexus. 2025年第5期目录

Reviews

厦门大学的陈忠教授带领团队系统综述了微型LED在医疗健康领域的最新进展，指出该技术通过可穿戴设备实现生理参数无创监测，利用光遗传学和光动力疗法精准治疗疾病，并应用于听力恢复、生发康复及脑机接口等领域，展现出微创、高效的优势，虽在长期稳定性方面存在挑战，但为个性化医疗带来新可能。

[相关论文信息] He Huang, Longting He, Shirui Cai, et al., "Recent developments of micro-scaled LED-based technologies and mechanisms in the fields of healthcare," Adv. Photon. Nexus 4, 054001 (2025).

Research Articles

日本TDK公司Atsushi Shimura团队采用溅射沉积技术研制出铌酸锂薄膜红绿蓝三色复用器，通过多模干涉仪成功将638 nm红光、520 nm绿光和473 nm蓝光激光合束，该技术相比传统衬底键合工艺更适用于大规模量产。

[相关论文信息] Atsushi Shimura, Jiro Yoshinari, Hiroki Hara, et al., "Visible light red, green, and blue multiplexer by sputter-deposited thin-film lithium niobate," Adv. Photon. Nexus 4, 056001 (2025).

加州大学Aydogan Ozcan教授团队开发出基于离焦色散与傅里叶成像网络的快照多光谱成像技术，通过单色图像传感器结合深度学习算法，无需滤光片即可实现六波段光谱图像重建，输入通道预测准确率达98.25%，为生物医学和农业监测提供了新型成像方案。

微信报道：Adv. Photon. Nexus | 突破硬件限制：深度学习实现快照多光谱成像

[相关论文信息] Xilin Yang, Michael John Fanous, Hanlong Chen, et al., "Snapshot multispectral imaging through defocusing and a Fourier imager network," Adv. Photon. Nexus 4, 056002 (2025).

华东师范大学黄坤研究员团队研制出宽场中红外腔增强上转换成像系统，通过外腔增强和啁啾极化晶体设计，实现43倍功率增强及2.5-5 μm光谱覆盖，演示了CO₂气体注入动态实时观测，为环境监测等领域提供了高灵敏度解决方案。

[相关论文信息] Yue Song, Jia'nan Fang, Wen Zhang, et al., "Wide-field mid-infrared cavity-enhanced upconversion imaging," Adv. Photon. Nexus 4, 056003 (2025).

清华大学金欣教授等人提出方向性大气散射模型，通过4D空间-角度散射重建方法，在不依赖先验信息条件下实现1.76公里外穿透12个传输平均自由程的彩色成像，将普通相机信号恢复能力提升近200倍，并建立首个真实世界多视角散射数据集，标志着强散射环境下被动成像的范式转变。

微信报道：普通相机化身超级相机：方向性大气散射建模助力强烈散射场景被动成像

[相关论文信息] Yihui Fan, Xin Jin, Shun Zou, et al., "Converting a conventional camera to a super-camera: directional atmospheric scattering modeling for passive imaging in intense real-world scattering scenarios," Adv. Photon. Nexus 4, 056004 (2025).

华中科技大学汉光电国家研究中心张新亮教授团队提出了一种波长域光学Ising机（OIM），利用不同波长光信号代表不同自旋，在片上实现高效、可扩展的Ising问题求解，实现32自旋配置并支持两种耦合编码方案，验证了解决NP问题的能力且具备扩展至256自旋的潜力，为云计算提供新型硬件基础。

微信报道：片上波长域光学计算实现大规模优化突破

[相关论文信息] Xinyu Liu, Wenkai Zhang, Wenguang Xu, et al., "Chip-scale wavelength-domain optical Ising machine," Adv. Photon. Nexus 4, 056005 (2025).

东南大学范吉阳教授带领团队采用自上而下剥离法制备出4H/6H-SiC单晶纳米线森林微腔，观察到覆盖RGB光谱的宽带发光，通过珀塞尔效应将发光寿命缩短至皮秒量级，测得珀塞尔因子达8.35，并在200 K温度下发现阶梯式发光增强现象，为极端环境光电器件提供新方案。

微信报道：新进展：碳化硅纳米线阵列微腔多模皮秒光发射

[相关论文信息] Xueli Sun, Qin Ling, Ruonan Miao, et al., "Purcell-enhanced picosecond emission in semiconducting 4H/6H-SiC monocrystalline nanowire forest microcavity," Adv. Photon. Nexus 4, 056006 (2025).

清华大学苏萍副教授等人提出优化模拟学习方法，通过单张实验图像绕过复杂散射建模直接生成高真实度合成数据，训练出的U-Net模型在无需人工标注情况下能泛化至实验数据，为高浓度粒子场成像及其他散射介质深度学习任务奠定基础。

[相关论文信息] Bozhen Zhou, Zhitao Hao, Zhenbo Ren, et al., "Learning from better simulation: creating highly realistic synthetic data for deep learning in scattering media," Adv. Photon. Nexus 4, 056007 (2025).

佛山大学蓝公仆教授与北京大学魏勋斌教授团队合作开发出环形交错扫描OCTA技术，通过极坐标变换和径向优化采样实现360度高对比度虹膜血管成像，较传统扫描效率提升1.55倍，血管密度测量精度提高39.0%，成功消除了角度依赖性盲区，为眼科疾病研究提供了可靠手段。

[相关论文信息] Gongpu Lan, Delie Kong, Qun Shi, et al., "Circular interleaving scan OCT enhances motion-contrast for 360 deg large-field iris angiography," Adv. Photon. Nexus 4, 056008 (2025).

天津大学胡明列教授团队通过双级全光纤非线性压缩技术，将掺铥光纤激光器产生的脉冲压缩至19.8 fs，对应中心波长2000 nm处的2.9个光学周期，脉冲能量达3.37 nJ，创下掺铥光纤激光器直接产生脉冲的最短纪录，为中红外频率梳应用提供了新方案。

[相关论文信息] Yan Wu, Yu Cai, Guoqing Zhou,et al., "Generation of sub-three-cycle pulses via double-stage all-fiber nonlinear compression from a thulium-doped fiber laser," Adv. Photon. Nexus 4, 056009 (2025).

华中科技大学唐明教授团队提出星间偏振分割复用零差探测架构，通过光域多普勒频移补偿将ADC功耗降低53.9%，并采用实值单输入单输出处理使DSP复杂度降至传统方案的15%，在80Gbps QPSK传输中实现-40.8dBm的检测灵敏度，为高速卫星通信提供了高效解决方案。

[相关论文信息] Junda Chen, Kun Li, Tianjin Mei, et al., "Homodyne coherent inter-satellite communications with IM/DD comparable DSP," Adv. Photon. Nexus 4, 056010 (2025).

电子科技大学李剑峰教授团队提出将深度强化学习与深度神经网络相结合的新方法，实现了光纤中超短脉冲非线性传播的多目标快速同步优化，在中红外孤子自频移和超连续谱系统中实现秒级参数优化，为智能光子系统设计开辟新途径。

微信报道：机器学习革新光纤非线性动力学优化，秒级实现多目标智能调参

[相关论文信息] Liang Zhao, Senyu Wang, Hao Lei, et al., "Machine learning multitarget optimization for ultrashort pulse nonlinear dynamics in optical fibers," Adv. Photon. Nexus 4, 056011 (2025).

清华大学电子工程系和国防科技大学的联合研究团队研制出基于衍射算子的光学特征提取引擎OFE²，通过衍射算子与数据准备模块的协同设计，实现核心延迟低于250.5 ps、吞吐量250 GOPS、能效2.06 TOPS/W的性能指标，为场景识别与医疗辅助等领域提供了高速低延迟的解决方案。

微信报道：Adv. Photon. Nexus | 封面文章：高速低延迟特征提取引擎，点亮智能未来

[相关论文信息] Run Sun, Yuemin Li, Tingzhao Fu, et al., "High-speed and low-latency optical feature extraction engine based on diffraction operators," Adv. Photon. Nexus 4, 056012 (2025).

厦门大学董志鹏等人采用相位偏置技术结合高浓度掺镱光纤，在9字形腔结构中直接产生1120.06 nm锁模激光，创掺镱光纤锁模激光最长波长纪录，脉冲宽度6.20 ps，最大输出功率1.39 W，并通过倍频获得560.06 nm黄绿激光。

微信报道：厦门大学打造全新超快黄绿光源

[相关论文信息] Ruichen Zhang, Mingyue He, Jing Su, et al., "Direct generation of 1120-nm region mode-locked laser based on Yb-doped fiber with phase-biasing technology," Adv. Photon. Nexus 4, 056013 (2025).

国防科技大学邢忠阳教授团队提出全局-局部光谱感知Transformer模型GLSaT，通过片段内外双重注意力机制捕捉光谱序列内在关联，在反射测试中比全连接网络准确率提升32.9%，实现了预测精度与计算效率的平衡，为数据驱动的超表面逆向设计提供新范式。

[相关论文信息]Jiahui Liao, Xucong Bian, Xiang’ai Cheng, et al., "GLSaT: a spectral-aware transformer-based network enabling highly efficient and precise inverse design in metasurface optical filters," Adv. Photon. Nexus 4, 056014 (2025).

武汉工程大学赵洪阳教授团队采用气动悬浮法研制出Er³⁺/Yb³⁺共掺LTGZ光学温度传感器，在300-700 K温度区间实现2.71%相对灵敏度与0.56% K-¹绝对灵敏度，并在42 T强磁场下保持1.58% K^-¹的灵敏度稳定性，首创强磁场环境光学测温方案，为极端环境温度监测提供新途径。

[相关论文信息] Yanzhuo Wang, Jun Wu, Jiqi Lu, et al., "High-sensitivity Er3+/Yb3+:La2O3-TiO2-Ga2O3-ZrO2 optical temperature sensors under high magnetic field," Adv. Photon. Nexus 4, 056015 (2025).

香港理工大学赖溥祥教授团队提出散斑Transformer模型，通过直接解析散斑图样实现穿透散射介质的物体分类，在信息量仅1/1024极端条件下仍保持近90%准确率，较传统方法提升五倍，并通过散斑自相关信息熵量化分析，首创了受限数据下的实时分类新范式。

微信报道：Speckle Transformer模型：告别重建，实现散射介质下的直接分类

[相关论文信息] Qi Zhao, Zhiyuan Wang, Zhipeng Yu,  et al., "Speckle Transformer: direct classification through scattering media with limited information," Adv. Photon. Nexus 4, 056016 (2025).