Object identification and three-dimensional reconstruction techniques are always attractive research interests in machine vision, virtual reality, augmented reality, and biomedical engineering. Optical computing metasurface, as a two-dimensional artificial design component, has displayed the supernormal character of controlling phase, amplitude, polarization, and frequency distributions of the light beam, capable of performing mathematical operations on the input light field. Here, we propose and demonstrate an all-optical object identification technique based on optical computing metasurface, and apply it to 3D reconstruction. Unlike traditional mechanisms, this scheme reduces memory consumption in the processing of the contour surface extraction. The identification and reconstruction of experimental results from high-contrast and low-contrast objects agree well with the real objects. The exploration of the all-optical object identification and 3D reconstruction techniques provides potential applications of high efficiencies, low consumption, and compact systems.

基于PFN-Marx技术路线研制了200 kV脉冲驱动源，采用了超前触发技术，实现了在40 Ω水电阻负载上输出电压约200 kV、前沿约25 ns、脉冲宽度约62 ns的脉冲高压。设计了工作电压为200 kV的“Washer-Needle”型二极管，在二极管电压210 kV、电流5 kA条件下，输出X射线脉冲宽度约40 ns，X射线焦斑直径1.2 mm，1 m处照射剂量约15 mR。

铝合金激光吸收率低、导热率高，其激光熔化沉积（LMD）显微组织性能受温度场影响大。为分析环形束LMD铝合金熔池温度场及其影响，优化成形质量及成形件性能，采用送气保护式LMD技术，进行了AlSi10Mg铝合金成形实验，系统分析了熔池温度场的形态及其变化，以及温度场对成形质量、孔隙率、显微组织性能的影响机理。结果表明：环形束LMD铝合金熔池温度场总体形态呈开口向扫描方向的“半月牙”状，随着激光功率的增大，温度场形态愈发尖锐，其高温率、温度梯度和平均温度也相应增大。温度场平均温度的提升可增加激光吸收率，粗化显微组织，减小显微硬度，温度场显著影响成形件孔隙率从而改变拉伸性能。最终在平均温度为857.7 ℃时降低孔隙率至2.1%，得到抗拉强度为305.6 MPa，延伸率为5.7%，高出铸件52.5%，为LMD铝合金温度场及显微组织性能控制提供了理论指导。

表面增强拉曼光谱技术因其高灵敏度、操作简单、快速检测等优点，被广泛用于病毒检测方面。国内外的病毒拉曼检测研究主要集中在检测病毒核酸以及组成核酸的各种碱基的表面增强拉曼光谱(SERS)，但少见对病毒蛋白的SERS检测。以新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的S蛋白为检测对象，采用无标记SERS检测方法，对比SARS-CoV-2固态、饱和液态S蛋白的普通拉曼光谱和选用40 nm金纳米粒子为基底的SARS-CoV-2低浓度S蛋白SERS光谱。结果表明，以40 nm金纳米粒子为基底，采用SERS技术检测SARS-CoV-2的S蛋白是完全可行的。SARS-CoV-2的S蛋白分子中的羧基与金纳米粒子发生了分子增强，氨基与金纳米粒子发生了电磁增强，从而使得SARS-CoV-2的S蛋白拉曼效应得到了增强，并使得峰位发生一定移动。实验获得了较好的SARS-CoV-2低浓度S蛋白SERS光谱，为建立敏感、特异、快速的SARS-CoV-2检测新技术提供了一种方法。

非对称结构光子晶体光纤应用广泛。其良好的偏振特性、灵活的色散调控能力以及低限制损耗品质，对于优化与改善偏振光纤器件、非线性光学光纤、光通信光纤、光纤传感器等性能发挥着关键的作用。选用高折射率铋锗镓激光玻璃为材料，设计了八边形阵列、矩形晶格排列的光子晶体光纤，纤芯缺陷区包层及外包层均为圆形空气孔。模拟实验数据显示，结构参数为M=0.5，0.6时，在波长为1.55 μm处的双折射系数分别为1.16×10⁻²和1.33×10⁻²；在近红外波段短波区，矩形晶格结构光子晶体光纤的色散范围分别在±30 ps·nm⁻¹·km⁻¹之间及−18～32 ps·nm⁻¹·km⁻¹之间。色散斜率较低，曲线具有零色散点，展现了良好的连续谱调控能力；在1.00～1.90 μm波段内，当M=0.5，0.6时，光纤限制损耗稳定在10⁻⁷～10⁻⁹ dB·km⁻¹之间；在1.55 μm处，限制损耗测量值分别为2.32×10⁻⁷和1.62×10⁻⁸ dB·km⁻¹。