Structured illumination microscopy (SIM) achieves super-resolution (SR) by modulating the high-frequency information of the sample into the passband of the optical system and subsequent image reconstruction. The traditional Wiener-filtering-based reconstruction algorithm operates in the Fourier domain, it requires prior knowledge of the sinusoidal illumination patterns which makes the time-consuming procedure of parameter estimation to raw datasets necessary, besides, the parameter estimation is sensitive to noise or aberration-induced pattern distortion which leads to reconstruction artifacts. Here, we propose a spatial-domain image reconstruction method that does not require parameter estimation but calculates patterns from raw datasets, and a reconstructed image can be obtained just by calculating the spatial covariance of differential calculated patterns and differential filtered datasets (the notch filtering operation is performed to the raw datasets for attenuating and compensating the optical transfer function (OTF)). Experiments on reconstructing raw datasets including nonbiological, biological, and simulated samples demonstrate that our method has SR capability, high reconstruction speed, and high robustness to aberration and noise.

提出了一种基于超弱光纤光栅阵列的长距离传感系统。基于超弱光纤光栅的离散分布和高信噪比特点，采用分段采集的方法降低系统对数据缓存和计算能力的要求，利用ZYNQ（ZYNQ-7035 All Programmable SoC）嵌入式底层硬件实现对选定空间上10 km传感段的解调。采用OptiSystem软件仿真分析系统的功率预算，精准设计入纤脉冲光功率以及拉曼光纤放大器的配置，结合电路的动态分段增益，实现长距离传感系统中的功率均衡，并搭建实验系统予以验证。结果表明：系统工作距离可以达到50 km，传感信号的强度波动小于2.2 dB，空间分辨率为1.5 m，解调速度为0.3 Hz，远端的解调精度稳定在6 pm以内，温度测量精度为±0.15 ℃，应变测量精度为±5.5 με。系统整体性能优于传统的分布式布里渊传感系统，且具有良好的可扩展性，在长距离光纤温度、应变感测上具有明显的技术优势。

自适应光学是一种校正波前误差的技术，在地基望远镜、生物成像、人眼像差校正、激光通信等领域中已经有了广泛的应用。与此同时，深度学习技术的快速发展为各个领域带来了全新的方法。为了进一步提升传统自适应光学系统的性能，研究者将自适应光学技术与深度学习相结合，从实时性、抗噪声干扰能力等角度对已有自适应光学系统进行了改进。首先对目前常用的人工神经网络架构进行了介绍，然后详细阐述了近五年深度学习与自适应光学技术相结合的方法，最后对已有方法进行了总结，并对该技术未来的发展方向进行了展望。

随着精密仪器制造和半导体加工产业的蓬勃发展，对微小结构表面形貌的观察和测量是现代科学研究的一个重要方向。激光扫描共聚焦显微成像技术因高分辨率、高信噪比和优秀的层切能力在三维表面形貌测量领域备受青睐。介绍共聚焦显微成像技术的基本原理，并对适用于三维表面形貌测量领域的共聚焦显微成像方法进行综述，包括共聚焦成像的不同扫描方法、不同探测手段及基于光谱的共聚焦成像技术。最后，对共聚焦显微成像技术未来的发展趋势进行展望。

槲皮素为天然黄酮类化合物, 可用于高血压、 高血脂、 心血管疾病、 癌症等的预防和治疗; 槲皮素的定量检测在生物化学、 临床医学等领域尤为重要。 利用分子荧光物质(DSAZn)的聚集诱导发光现象(AIE), 通过配位作用识别靶标分子槲皮素, 结合激发态电子转移原理, 提出了一种AIE型荧光分子对槲皮素的高灵敏度、 高选择性检测方法。 实验研究了pH 7.0的PBS缓冲液中DSAZn的荧光随着五种药物分子(槲皮素、 淫羊藿素、 异鼠李素、 芦丁、 多巴胺)加入后的变化情况。 采用荧光分光光度计, 以415 nm为激发波长, 扫描435~680 nm的荧光发射光谱。 采用紫外分光光度计, 扫描DSAZn 250~750 nm的紫外吸收光谱。 紫外检测表明中药分子槲皮素可以与AIE荧光探针形成复合物, 因此加入槲皮素后AIE探针的荧光被静态猝灭。 荧光检测表明五种药物分子对荧光探针的猝灭强弱有明显差异, 槲皮素与DSAZn结合常数为1.34×107 L·mol-1, 比其他四种药物分子和DSAZn的结合常数高出一个数量级, 显示出DSAZn对槲皮素具有较好的选择性。 槲皮素的检测限为3.07 nmol·L-1, 低于诸多文献已报道的参考值, 表明DSAZn对槲皮素的识别具有较高的灵敏度。 由荧光滴定光谱和荧光滴定曲线得到槲皮素对DSAZn的滴定方程为: y=0.013 4x-0.294 82, 槲皮素浓度在0~5 μmol·L-1范围内线性关系良好, 线性相关系数r=0.994 3。 由此构建出一种AIE型荧光分子对槲皮素的高选择性、 高灵敏度检测方法, 该方法操作简便、 重复性好, 为具有相似结构药物的检测提供了新的研究思路。

In this paper, we propose a new fluorescence emission difference microscopy (FED) technique based on polarization modulation. An electro-optical modulator (EOM) is used to switch the excitation beam between the horizontal and vertical polarization states at a high frequency, which leads to solid- and donut-shaped beams after spatial light modulation. Experiment on the fluorescent nanoparticles demonstrates that the proposed method can achieve ～λ∕4 spatial resolution. Using the proposed system, the dynamic imaging of subcellular structures in living cells over time is achieved.In this paper, we propose a new fluorescence emission difference microscopy (FED) technique based on polarization modulation. An electro-optical modulator (EOM) is used to switch the excitation beam between the horizontal and vertical polarization states at a high frequency, which leads to solid- and donut-shaped beams after spatial light modulation. Experiment on the fluorescent nanoparticles demonstrates that the proposed method can achieve ～λ∕4 spatial resolution. Using the proposed system, the dynamic imaging of subcellular structures in living cells over time is achieved.