工件的表面质量对零件可靠性、质量和使用寿命的影响至关重要。尽管各种基于计算机视觉的目标检测框架已经被广泛应用于工业表面缺陷检测场景，但由于面型的影响以及缺陷之间的混叠性，超精加工工件表面缺陷检测仍然具有挑战性。因此，提出了一种频率嵌入双分支参数预测网络来预测滤波参数，滤除掉型面信息从而使得缺陷特征更加显著。基于智能型面分析的预处理后，提出了一种基于级联区域神经网络感受野增强缺陷检测网络，将可变形卷积间隔地替换到高效网络的卷积模块中，有效地提高了主干网络特征提取的能力，然后重新选择特征图组成新的特征金字塔网络以提高效率，进一步提高网络性能。此外，还构建了具有滤波参数标注信息的滤波参数数据集UPP-CLS和具有缺陷类别及位置的缺陷检测数据集UPP-DET。模型在UPP-CLS上达到了85.36%的准确性，相较于现有网络提升3~5个百分点；在UPP-DET上达到了0.862的平均精度，相较于现有网络提升5.3%~7.8%。模型整体性能优于主流网络结构。源代码将在https：//gitee.com/zihaodl/detect_app上开源。

介绍了玻璃光学元件精密模压成形技术的原理、玻璃材料、模具制造、模具表面镀膜、结合有限元仿真的模压工艺优化和模压成形设备等核心技术的研究进展，并讨论了当前存在的问题。通过探讨玻璃模压成形技术在自由曲面、微结构、衍射结构表面和晶圆阵列等光学元件中的应用现状，对玻璃元件精密模压成形技术的发展趋势和挑战进行了展望。

糖尿病不仅会增加视网膜血管疾病的风险，严重时甚至会发展成为糖尿病视网膜病变。糖尿病视网膜病变的4种典型病理特征是微动脉瘤、出血、硬性渗出物和软性渗出物。随着机器学习尤其是深度学习的发展，智能辅助诊断医疗已经成为一种趋势，智能辅助诊断的前提是可以定性定量地提取出相应的病变区域。提出了一种基于深度学习级联架构参数优化的眼底病变检测模型，该模型有效解决了眼底病变的多尺度和小目标问题，在DDR数据集上检测病变的综合测试精度达0.380，检测性能优于目前主流的检测网络。

微量元素与人体健康密切相关。 比如, 金属元素的稳态可能会影响细胞的代谢功能, 进而诱发某些疾病的产生。 激光诱导击穿光谱（LIBS）, 是一种可用于分子复杂的生物材料或临床标本的无因子分析技术, 具有从单个激光脉冲和少量材料（纳克级数）中获得元素信号的能力。 综述了2015年以来LIBS技术在疾病诊断方面的相关研究, 包括几种常见疾病（结石、 脱发、 眼病, 等）和恶性肿瘤（皮肤癌、 肝癌、 胃癌、 乳腺癌、 卵巢癌、 宫颈癌, 等）。 研究的样品涵盖块状组织、 结石、 组织切片、 血清、 血浆、 全血等生物材料。 这些生物样品包含或积累了可以检测、 定量和成像的金属物质和金属化合物。 LIBS能够以百万分之几的灵敏度和微观分辨率对样品中内源性和外源性化学元素进行微分析、 定位分析以及定量分析。 最后, 对LIBS技术的医学发展趋势进行了展望。 希望简单的评述能够吸引更多的科学家关注LIBS技术在疾病诊断领域的应用, 进而促进LIBS技术的日趋完善, 为疾病诊断和治疗发挥更大的作用。

激光功率计广泛应用于测量连续激光功率或脉冲激光平均功率。快速准确的激光功率测量在科学研究和产业发展中具有十分重要的意义。本文系统介绍了各种激光功率计的工作原理，并分析了各种测量方法中的优缺点，讨论了功率测量的波长范围、量程和不确定度等参数。重点探讨了基于光致动力学的激光功率测量方法及发展潜力，并对激光功率测量的未来发展及应用进行了展望。

光学硬脆材料在机械加工过程中不可避免地形成表面/亚表面损伤, 对器件性能、使用寿命等具有至关重要的影响。相较于磨削、研磨两种前道工艺, 抛光阶段材料的损伤逐渐减少至极其微量的程度, 而最终残留的损伤将伴随材料的使用全周期, 研究抛光阶段表面质量的变化过程对掌握抛光的工艺质量十分必要, 但测量难度高。针对这一问题, 本文在总结抛光阶段损伤形式的基础上, 首先仿真分析了准布儒斯特角法检测表面质量的原理和优势, 随后以Nd∶GGG激光晶体为研究对象, 利用椭偏仪对不同抛光工艺下样品表面质量的变化进行了实验研究。通过与白光干涉法测量的表面形貌进行对比, 准布儒斯特角偏移量和相位角变化曲线斜率准确地反映了抛光过程中表面质量的变化, 展现了该方法的无损伤和高灵敏度特性, 以及辅助研究抛光工艺的可行性。最后, 对准布儒斯特角法在表面质量检测方面面临的问题进行了分析和展望。

Fresnel透镜是最常见的太阳能聚光镜之一, 曲面Fresnel透镜通常比平面Fresnel透镜具有更加优越的性能。基于非成像光学理论, 提出了一种新型曲面Fresnel透镜的设计方法。曲面Fresnel透镜采用圆锥曲面基底, 在满足Fresnel透镜机械参数要求的前提下, 实现Fresnel透镜第二工作面面型的求解。基于可加工性的要求, 利用该方法设计了不同形状的曲面Fresnel透镜, 通过光学仿真分析了曲面Fresnel透镜的结构参数对聚光镜会聚比、容忍角、光照均匀性的影响, 并分析了超精密加工条件下, 由于加工误差对光学效率的影响。该设计方法为参数化曲面Fresnel透镜的分析提供了一种新的途径。仿真结果表明, 具有小深宽比的曲面Fresnel透镜具有更好的均匀性和更高的能量利用率。

针对运动物体空间多维位姿检测过程繁琐、设备笨重及昂贵等问题, 提出了一种可以完成运动体4个参数同时测量的光学非接触测量方法。该系统由旋转抛物面与平面构成的组合面型基准件和光学测头两部分组成。基于平面镜反射原理和组合面型基准件的面型特征, 分别建立了运动轴的俯仰角、偏摆角和二维位移的角度测量模型, 并完成了系统的精度评价与重复性实验。实验结果表明: 该系统的测角精度为1.5″, 位移精度为1 μm, 为机床误差辨识打下了基础。

基于人眼-镜片联合模型提出了一种实际观察状态下测量自由曲面镜片波前像差的方法,该方法不同于焦度计及现有的哈特曼-夏克波前像差传感器测量眼镜片后表面波前像差的方法。阐述了一种在实际观察状态下眼镜片顶球面上的波前像差测量方法的原理。基于该原理设计、研制了相应的测量装置,并使用该测量装置自动扫描测量得到眼镜片顶球面上的波前像差和配戴者屈光度参数。实验结果验证了该测量装量可以实现模拟实际观察状态下自由曲面镜片波前像差的测量,有助于评价自由曲面镜片的成像质量和加工质量,以及指导镜片的设计和优化。

激光扫描系统广泛应用于激光加工和激光成像等高精度系统中, 其光学质量是制造过程最终的评价指标。在批量生产中, 需要对光学系统进行公差分析, 以满足使用需求, 同时降低加工成本。以激光扫描系统为例, 采用统一场光学分析对该光学系统进行仿真, 结合激光扫描系统的光学性能, 对系统各个元件间的位置误差和旋转误差进行公差分析。通过对每个元件进行公差约束, 使整体系统满足设计和使用需求。搭建激光扫描系统的测量平台, 验证了测量结果与统一场分析的一致性。