一、引言
    自適應(yīng)光學(xué)（Adaptive Optics,AO）系統(tǒng)作為光學(xué)成像領(lǐng)域的核心技術(shù)，通過實時調(diào)整光學(xué)元件以補償像差，已廣泛應(yīng)用于望遠(yuǎn)鏡觀測、顯微鏡成像等場景。傳統(tǒng)AO系統(tǒng)的核心依賴于“引導(dǎo)星”（如天體觀測中的真實恒星），通過分析引導(dǎo)星的光信號波動實現(xiàn)像差校正。然而，在無標(biāo)簽顯微鏡等特殊成像場景中，引導(dǎo)星的缺失導(dǎo)致傳統(tǒng)AO技術(shù)難以適用，成為制約相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。
    針對這一技術(shù)痛點，北京師范大學(xué)與澳門大學(xué)的研究團(tuán)隊聯(lián)合研發(fā)了相關(guān)自適應(yīng)光學(xué)（Correlative Adaptive Optics,CAO）技術(shù)——一種基于對稱性破缺原理的無引導(dǎo)星、無標(biāo)記波前校正方案。該研究成果已正式發(fā)表于光學(xué)期刊領(lǐng)域權(quán)威期刊《APLPhotonics》（中科院1區(qū)，影響因子5.4），為自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)的場景拓展提供了全新路徑。

    二、CAO技術(shù)核心原理
    CAO技術(shù)的創(chuàng)新核心在于突破了“引導(dǎo)星依賴”的傳統(tǒng)框架，通過對稱性破缺與偶對稱熱光（Even-Symmetric Thermal Light,ETL）的強度相關(guān)性實現(xiàn)像差校正，其關(guān)鍵原理可概括為三方面：
    偶對稱熱光的生成機(jī)制：研究團(tuán)隊通過相干光束照射商用空間光調(diào)制器（Spatial Light Modulator,SLM），高效生成偶對稱熱光。與自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的糾纏光子對相比，該光源具備高亮度、易獲取的優(yōu)勢，且商用SLM的高功率耐受性與97%以上的光利用率進(jìn)一步降低了技術(shù)落地門檻。
    對稱性破缺的反饋應(yīng)用：當(dāng)偶對稱熱光通過扭曲介質(zhì)時，其對稱性會以可測量的方式被破壞。研究團(tuán)隊將扭曲光強度相關(guān)函數(shù)的關(guān)聯(lián)強度作為核心反饋指標(biāo)，通過“生成偶對稱熱光—檢測對稱性破缺—迭代校正像差”的閉環(huán)流程，直接優(yōu)化成像系統(tǒng)的失真點擴(kuò)散函數(shù)，無需依賴引導(dǎo)星或復(fù)雜優(yōu)化算法。
    雙模式適配特性：CAO技術(shù)兼具經(jīng)典光學(xué)與量子光學(xué)應(yīng)用潛力，即使在光子通量極低的極端條件下，仍能保持穩(wěn)定的像差校正效果，為弱光成像等特殊場景提供了技術(shù)支撐。

    三、CAO技術(shù)的關(guān)鍵突破與優(yōu)勢
    相較于傳統(tǒng)AO技術(shù)，CAO在技術(shù)性能與應(yīng)用適配性上實現(xiàn)了多重突破：
    無標(biāo)記、無引導(dǎo)星的雙重突破：首次實現(xiàn)無引導(dǎo)星條件下的無標(biāo)記自適應(yīng)光學(xué)成像，徹底解決了傳統(tǒng)AO在無標(biāo)簽顯微鏡、弱光成像等場景中的適用性難題，拓展了自適應(yīng)光學(xué)的應(yīng)用邊界。
    廣譜像差校正能力：在實驗驗證中，CAO成功消除了傾斜、散光、聚焦誤差、對準(zhǔn)誤差等常見低階像差，且在嚴(yán)重失真、目標(biāo)物體部分遮擋的極端情況下仍保持高效校正性能，抗干擾能力顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方案。
    低成本與高兼容性：依托商用SLM的成熟供應(yīng)鏈，CAO的光源生成成本遠(yuǎn)低于糾纏光子對方案；同時，其核心光學(xué)組件與基于SLM、數(shù)字微鏡裝置的計算成像系統(tǒng)高度重疊，僅需調(diào)整輔助透鏡組即可適配，兼容性極強。

    四、應(yīng)用前景與行業(yè)價值
    CAO技術(shù)的研發(fā)與落地，對計算成像、生物醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體檢測等多個領(lǐng)域具有重要推動意義：
    計算成像系統(tǒng)的優(yōu)化升級：針對結(jié)構(gòu)照明顯微鏡（SIM）等計算成像設(shè)備普遍存在的偽影問題，CAO提供了簡單、非侵入性的像差校正策略，可有效提升成像分辨率與準(zhǔn)確性，推動相關(guān)設(shè)備向更高精度方向發(fā)展。據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，全球自適應(yīng)光學(xué)市場規(guī)模年均復(fù)合增長率超25%，CAO技術(shù)的商業(yè)化有望搶占細(xì)分領(lǐng)域先機(jī)。
    生物醫(yī)學(xué)成像的技術(shù)革新：在無標(biāo)簽顯微鏡成像中，CAO無需對生物樣本進(jìn)行標(biāo)記處理，可避免標(biāo)記物對樣本活性的影響，為活體細(xì)胞觀測、動態(tài)生物過程追蹤等研究提供更可靠的成像工具。
    跨領(lǐng)域場景的拓展?jié)摿Γ貉芯繄F(tuán)隊計劃將CAO技術(shù)擴(kuò)展至其他類型對稱性的應(yīng)用場景，并逐步納入實際計算成像系統(tǒng)。未來，其應(yīng)用有望覆蓋量子顯微鏡、單像素成像、深空探測（無引導(dǎo)星區(qū)域觀測）等多個前沿領(lǐng)域，形成技術(shù)輻射效應(yīng)。

    CAO技術(shù)通過原理創(chuàng)新打破了傳統(tǒng)自適應(yīng)光學(xué)的技術(shù)束縛，其無引導(dǎo)星、無標(biāo)記、低成本的核心優(yōu)勢，使其在學(xué)術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中均具備廣闊前景。后續(xù)研究將聚焦于兩類方向：一是拓展對稱性應(yīng)用范圍，進(jìn)一步提升像差校正的廣譜性；二是加速與實際成像系統(tǒng)的集成適配，推動技術(shù)從實驗室走向商業(yè)化落地。
    隨著CAO技術(shù)的持續(xù)迭代，有望成為自適應(yīng)光學(xué)領(lǐng)域的標(biāo)志性突破，為光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展注入新的活力，助力相關(guān)行業(yè)實現(xiàn)精度與效率的雙重提升。