3D Computational Cannula Fluorescence Microscopy enabled by Artificial Neural Networks
计算套管显微镜(CCM)是一种高分辨率的宽视场荧光成像方法,深入组织内部,这是微创的。手术套管不是使用传统的透镜,而是充当用于激发和荧光发射的光管,其中计算方法用于图像可视化。在这里,我们用人工神经网络增强CCM,使培养的神经元和荧光珠的3D成像成为可能,后者在体积模型内。我们的实验表明,横向分辨率~ 6 um,视场~ 200 um和轴向切片~ 50 um的深度下降到~ 700 um,所有实现的计算时间为~ 3 ms/帧的笔记本电脑上。
2020-07-18 eess.IV physics.optics
Non-invasive dynamic or wide-field imaging through opaque layers and around corners
在混浊介质中,光的光的散射扰乱了入射光束的信息,并且表示对光学成像的障碍。由于不可靠的图像重建过程,通过不透明层的非侵入性成像对于动态和宽视场对象是具有挑战性的。在这里,我们提出了一个新的视角来解决这些问题:而不是使用全点扩散函数(PSF),在散射层中的波失真可以表征只有相位的光学传递函数(OTF,傅里叶变换的PSF),衍射极限图像可以解析求解。然后,我们开发了一种方法,利用冗余信息的动态对象,并可以可靠和快速恢复OTF的相位在几个迭代。它不仅可以对隐藏在混浊介质中的运动物体进行25 ~ 200 Hz的无创视频成像,而且可以在弱照明下成像,这是以前的方法无法实现的。此外,通过扫描物平面上的局部照明,我们提出了一种宽场成像方法,与此同时,我们展示了一个应用程序,其中隐藏在四层不透明聚乙烯薄膜后面的光致发光样品与修改后的多光子激发显微镜设置成像。
2018-10-16 physics.optics
Low Photon Number Non-Invasive Imaging Through Time-Varying Diffusers
University of Warsaw(华沙大学);École normale supérieure (ENS)– Université Paris Sciences & Lettres (PSL)(巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学)
本研究提出了一种非侵入式成像方法,通过时间变化的散射层实现低光子数下的稳健图像重建,适用于显微镜、激光雷达和内窥镜等多种应用。
2026-07-30 physics.bio-ph physics.optics quant-ph
Digital confocal microscopy through a multimode fiber
获取生物组织内部的高对比度光学图像仍然是一个具有挑战性的问题。共焦显微镜是生物医学成像的重要工具,因为它通过拒绝背景信号来提高图像质量。然而,由于光散射,它在深层组织中的灵敏度低。最近,多模光纤通过控制光在其中的传播,为微创内窥镜成像提供了一种新的范例。在这里,我们介绍了一种组合成像技术,共焦图像通过多模光纤采集。我们实现这一点,通过数字工程的激发波前,然后应用虚拟数字针孔上收集的信号。通过这种方式,我们能够通过光纤获得对比度显著提高的图像。在数值孔径为0.22的光纤中,我们获得了1.5 μ m的横向分辨率和12.7 μ m的轴向分辨率。点扫描速率目前受到我们的空间光调制器(20Hz)的限制。
2015-09-15 physics.optics
Absolute Position Total Internal Reflection Microscopy with an Optical Tweezer
提出了一种基于光镊的全内反射显微镜(TIRM)的非侵入式原位标定方法,大大扩展了该技术的能力。我们表明,通过仅进行简单的修改的基本TIRM传感设置和程序,探针粒子的相对于电介质界面的绝对位置可以被称为具有优于10 nm的精度,从表面的距离大于1 $μ$ m。与传统的TIRM方法相比,这表示误差提高了约10倍,测量范围提高了3倍。该技术的优势在于直接测量探针粒子的散射强度与原位高度分布,而不是依赖于计算或不精确的系统模拟进行校准。为了证明改进的多功能性的TIRM方法的可调谐性,精度和范围方面,我们展示了我们的结果为受阻的近壁扩散系数的球形介电粒子。
2014-09-02 physics.optics
Hair-thin confocal fluorescence endo-microscopy for deep-brain in-vivo imaging
利用超细光纤内窥镜实现类似共聚焦的荧光成像,提升活体大脑深部结构和钙信号的成像性能。
2025-12-22 physics.optics q-bio.NC
Multiview Scattering Scanning Imaging Confocal Microscopy through a Multimode Fiber
共聚焦和多光子显微镜是获得大量组织内的2-D切片的高对比度图像的有效技术。然而,散射限制了它们的应用深度仅高达~1毫米。多模光纤是优秀的内窥镜,可以穿透组织深处,损伤最小。在这里,我们介绍了多视图散射扫描成像共焦(MUSSIC)显微镜,它可以通过多模光纤进行高信噪比(SNR)成像,从而将共焦显微镜的光学切片和分辨率增益与多模光纤的微创渗透能力结合起来。这里提出的关键进步是通过采用多个共面虚拟针孔来捕获对象的多个视角,适当地重新移动它们并将它们组合以获得高对比度和高分辨率的共焦图像,从而实现高SNR图像重建。我们提出了MUSSIC显微镜的对比度和分辨率增益的理论,并通过实验结果验证了这一概念。
2022-02-22 eess.IV physics.optics
Non-invasive focusing and imaging in scattering media with a fluorescence-based transmission matrix
在生物显微镜中,光散射是深度成像的主要限制。近年来,为了在强无序材料中操纵相干光,发展了一套波前整形技术。传输矩阵方法已经显示出其能够逆转散射的影响并有效地聚焦光。在实践中,矩阵通常使用侵入式探测器或低分辨率声导星进行测量。在这里,我们介绍了一种非侵入性的和全光学的策略,基于线性荧光重建的传输矩阵,并从一个荧光物体内放置的散射介质。它包括使用低秩分解和相位恢复算法对物体发出的非相干图案进行解混。我们通过实验证明了这种方法的有效性,通过强大的和选择性的聚焦。此外,从相同的测量,可以利用记忆效应相关性来成像和重建扩展对象。这种方法开辟了一条新的途径,在散射介质中成像与线性或非线性的对比机制。
2020-03-09 eess.IV physics.bio-ph physics.optics
Small Gold Nanorods with Tunable Absorption for Photothermal Microscopy in Cells
在过去的十年中,单分子光学显微镜已成为解读细胞环境中复杂分子过程的黄金标准方法。[1-3]单分子荧光显微镜具有应用方便、灵敏度高、侵入性低和多功能等优点。然而,其具有与有机染料分子[4]和自体荧光蛋白[5-7]的光稳定性差以及与在活细胞应用的背景下半导体纳米颗粒的相对大的尺寸相关的一些缺点。[4,8,9]由于受限细胞区域中的空间位阻效应,功能性生物标志物的总体大小是任何成像方法的一般问题。具有高度光稳定性的小型红移纳米发射器目前还不可用,而它们将结合生物组织中最好的物理和光学穿透特性。虽然单分子吸收显微镜早期用于在低温下检测单分子[10],但只有随着光热显微镜的出现[11,12],吸收显微镜的实际应用才在单分子研究中得到发展。光热成像(PhI)
2017-11-13 physics.bio-ph physics.optics
Three-dimensional holographic imaging of incoherent objects through scattering media
针对光散射影响显微成像的挑战,提出利用虚拟介质复制散射效应并通过数值传播非相干场进行补偿的方法,实现了对隐藏物体的精确三维重建。
2025-02-03 physics.optics
Wide-field high-resolution 3D microscopy with Fourier ptychographic diffraction tomography
我们报告了一种计算3D显微镜技术,称为傅立叶重叠关联衍射断层扫描(FPDT),迭代缝合在一起的许多照明,低分辨率的图像与低数值孔径(NA)的目标在3D傅立叶空间中创建一个宽视场(FOV),高分辨率,深度分辨的复杂折射率(RI)图像在大体积。与依赖于受控明场照明、全息相位测量和高NA物镜检测的传统光学衍射层析成像(ODT)方法不同,FPDT采用仅来自低NA强度测量的层析成像RI重建。此外,FPDT采用了超出物镜NA的高角度暗场照明,显著扩展了可接近物体的频率。使用FPDT,我们在1.77mm2的10倍FOV和~20μm的焦深上呈现了最高通量的ODT结果,具有390 nm的横向分辨率和899 nm的轴向分辨率。生物样品的十亿体素3D断层成像结果确立了FPDT作为高通量3D显微应用的强大的非侵入性和无标记工具。
2019-05-26 physics.bio-ph physics.optics
Quantitative phase imaging via a multimode fiber
本文提出并实验验证了一种基于多模光纤的非干涉、非迭代方法,实现高速高分辨率的无标记定量相位成像,为微创生命科学和生物成像应用开辟了新途径。
2024-07-05 physics.optics
Quantitative phase imaging of opaque specimens with flexible endoscopic microscopy
针对现有柔性内窥镜依赖外源性染色、仅能提供定性诊断信息的问题,研究提出一种采用衍射梯度光的无标记柔性内窥镜显微镜,具备细胞级分辨率与直接相位测量能力,经多场景验证可用于临床成像。
2023-08-26 physics.med-ph physics.optics
Super-resolution Optical Near-field EM for bio- and materials science
本文提出光学近场电子显微技术(ONEM),通过将光学近场转换为光电子发射,实现31 nm空间分辨率和亚秒级时间分辨率的无损伤超分辨成像,并成功应用于等离激元模式、活体细菌和电沉积过程的实时观测。
2025-11-05 physics.optics
Optical Near-Field Electron Microscopy
在界面和纳米尺度上成像动力学过程在整个科学和技术中具有重要意义。虽然光光学成像技术往往不能提供必要的空间分辨率,电子光学技术损坏的标本,并导致剂量诱导的文物。在这里,提出了光学近场电子显微镜(ONEM),一种成像技术,结合了非侵入性探测与光,通过电子光学的高空间分辨率读出。靠近样品,光学近场转换成一个空间变化的电子通量使用平面光阴极。使用低能电子显微镜对电子通量进行成像,从而实现无标记的纳米分辨率,而无需在样品上扫描探针。样品永远不会暴露在有害的电子中。
2021-02-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.bio-ph
Metabolic light absorption, scattering and emission (MetaLASE) microscopy
本研究提出新型MetaLASE显微镜技术,结合光声遥感与自发荧光成像,可同时提供虚拟组织学结构与代谢对比度,观测到癌组织等的代谢差异,有望用于术中分析及相关研究。
2024-08-19 physics.med-ph physics.optics
Label-free subcellular 3D imaging of oocytes and embryos via reflection matrix microscopy
PSL University, ESPCI Paris, CNRS, Institut Langevin(巴黎文理研究大学,巴黎高等物理化工国立工程学院,法国国家科学研究中心,朗之万研究所);OWLO SAS(OWLO公司);INRAE, BREED(法国国家农业、食品与环境研究院,育种部门)
本文提出一种无需标记的反射矩阵显微镜平台,实现高分辨率的卵子和胚胎亚细胞三维成像,突破传统显微镜的深度和分辨率限制,用于辅助生殖技术中的卵子和胚胎筛选。
2026-04-16 eess.IV physics.med-ph physics.optics
Controlling light in scattering media noninvasively using the photo-acoustic transmission-matrix
光学波前整形已经成为一种强散射介质中操纵光的有力工具。它能够在传统显微镜技术无法实现的深度进行衍射限制聚焦和成像。然而,尽管迄今为止大多数波前整形工作都利用了直接接近目标或植入探针的方法,但挑战在于将其非侵入性地应用于复杂样品中。超声标记技术最近已被证明,但这些需要一个连续的逐点采集,成像应用的一个主要缺点。在这里,我们介绍了一种新的方法来非侵入性地测量散射介质内的光传输矩阵,利用光声效应。我们的方法允许第一次同时歧视,本地化,并选择性地将光聚焦在散射样品内的多个目标上,以及恢复和利用散射介质的特性。将传输矩阵的强大方法与光声成像的优点相结合,开辟了利用内源性光学对比度进行深层组织成像和光传输的途径。
2013-05-27 physics.optics
Automated Fourier space region-recognition filtering for off-axis digital holographic microscopy
生物样品的自动化无标记定量成像可以极大地有利于高通量疾病诊断。数字全息显微镜(DHM)是一种功能强大的定量无标记成像工具,可非侵入性地检索细胞样品的结构细节。在离轴DHM中,傅立叶空间中合适的空间滤波窗口对重建相位图像的质量至关重要。在这里,我们描述了一个区域识别方法,结合形状识别与迭代阈值提取频率分量的最佳形状。区域识别技术提供了全自动的自适应滤波,可以在各种样本和成像条件下工作。当通过光学散射生物水凝胶基质成像时,该技术超越了以前的直方图阈值技术,而无需任何手动干预。最后,我们自动提取疟原虫感染和未感染的红细胞之间的光学高度的统计差异。本文所述的方法为在厚细胞培养物中对活细胞成像的自动DHM成像中实现更大的自主性铺平了道路。
2016-07-15 physics.optics q-bio.TO
Non-invasive super-resolution imaging through scattering media using highly nonlinear labels
University of Warsaw(华沙大学);Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences(波兰科学院低温结构研究所)
该研究提出散斑激发非线性成像技术,结合散射光特性与高度非线性光学响应,实现穿透强散射不透明层的非侵入式超分辨率成像,无需复杂装置与算法。
2026-07-30 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph physics.med-ph
Quantitative Chemically-Specific Coherent Diffractive Imaging of Buried Interfaces using a Tabletop EUV Nanoscope
表征埋层和界面对于纳米科学和纳米制造中的许多应用至关重要。在这里,我们展示了非侵入性的,非破坏性的成像的掩埋接口使用桌面,极紫外(EUV),相干衍射成像(CDI)纳米镜。镶嵌在SiO2中的铜纳米结构涂覆有100 nm的铝,其对可见光是不透明的并且足够厚,使得光学显微镜和原子力显微镜都不能对掩埋界面成像。短波长(29 nm)高谐波光可以穿透铝层,产生掩埋结构的高对比度图像。此外,涂层前后界面的绝对反射率的差异揭示了在Al-Cu和Al-SiO2界面处形成间隙扩散和氧化层。最后,我们表明,EUV CDI提供了一个独特的能力,定量的,化学特定的隐埋结构的成像,并发生在这些隐埋界面的材料演变,与所有其他方法相比。
2016-03-03 physics.optics
Non-destructive Three-dimensional Imaging of Artificially Degraded CdS Paints by Pump-probe Microscopy
本文利用泵浦-探测显微镜对人工老化的CdS颜料进行非破坏性三维成像,揭示了颗粒尺寸对降解程度的影响,并证明该方法可在肉眼可见变化前检测CdS向CdSO4·xH2O转化的早期降解。
2023-10-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Coordinate-based neural representations for computational adaptive optics in widefield microscopy
本文提出自监督机器学习算法 CoCoA,利用坐标神经表示与正向物理模型从单个三维图像堆栈中联合估计波前并提取三维结构信息,无需外部训练数据,实现了首次基于机器学习自适应光学的活体小鼠脑宽场成像。
2025-03-07 cs.SY eess.IV eess.SY
Laser Scanning Confocal Microscopy of Comet Material in Aerogel
本文提出利用三维激光扫描共聚焦显微术对星尘号返回的气凝胶中彗星物质进行非破坏性高分辨率成像与定量分析,并开发了三维图像配准和反卷积方法,为珍贵返回样品提供快速、非侵入的台式替代方案。
2023-08-06 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.geo-ph
Quantitative phase gradient microscopy with spatially entangled photons
University of Ottawa(渥太华大学);National Research Council of Canada(加拿大国家研究委员会);Joint Centre for Extreme Photonics(极端光子学联合中心);National Cheng Kung University(国立成功大学);Center for Quantum Frontiers of Research and Technology, NCKU(国立成功大学量子前沿研究与技术中心);Institute for Quantum Studies, Chapman University(查普曼大学量子研究所)
本研究提出了一种基于空间纠缠光子的新型定量相位梯度显微镜技术,实现了高分辨率和高灵敏度的相位与振幅成像,突破了传统方法的限制。
2025-07-23 physics.optics quant-ph
Single-shot optical imaging through scattering medium using digital in-line holography
通过复杂介质的非侵入性和单次全息成像是技术上具有挑战性的,因为随机光散射显著地扰乱光学信息。最近,已经提出了几种方法来解决这个问题。然而,它们需要光学传输矩阵的复杂测量,或者现有技术仅检索强度信息。在这里,我们提出并实验证明了一种基于数字同轴全息术的散斑强度的自相关相结合的散射层的单次拍摄成像的全息方法。使用一个简单的光学配置和实验过程中,所提出的方法能够检索位于散射介质后面的任意平面的物体的复振幅图像。该技术在生物医学成像、深层组织显微镜和通过混浊介质的3D成像中具有潜在的应用。
2016-03-24 physics.optics
Photon Absorption Remote Sensing (PARS): A Comprehensive Approach to Label-free Absorption Microscopy Across Biological Scales
本文提出光子吸收遥感(PARS)综合显微技术,通过同时捕获光吸收事件中的散射、衰减及辐射与非辐射弛豫过程,提供总吸收和量子效率比等独特对比度,实现跨生物学尺度的无标记成像。
2024-04-25 physics.med-ph physics.optics
Optical heterodyne microscopy of operating spin Hall nano-oscillator arrays
本研究利用基频和参数泵浦两种光学外差检测技术,微观表征了不同材料自旋霍尔纳米振荡器的高频自振荡,并绘制了用于Ising机的相位二值化器件的自振荡幅度与相位图,为自旋电子计算技术的表征奠定了基础。
2024-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A new microscopy for imaging retinal cells
评估和监测人类视网膜中的细胞健康是至关重要的,并遵循视网膜疾病的时间进程,在不可逆的视力丧失之前检测病变并评估治疗效果。为了实现这一目标,一个主要的挑战是以非侵入性的方式对人眼中的视网膜细胞进行成像和量化。尽管在光学相干断层扫描(OCT)和自适应光学系统中取得了惊人的进步,但许多这些细胞的体内成像受到细胞反射对比度极低的事实的限制。在这里,我们报告了一个重大的进步,提出并证明了一个根本不同的方法相比,OCT可视化视网膜细胞的高对比度,分辨率和采集时间适合临床使用。该方法使用在暗场配置中提供高数值孔径的经巩膜照明。由视网膜色素上皮(RPE)和脉络膜反向散射的光为视网膜的上层提供前向照明,从而提供透射照明条件。通过收集通过瞳孔的散射光,部分相干照明产生暗场图像,暗场图像被组合以重建具有由眼睛的瞳孔给出的两倍的数值孔径的准定量相位图像。检索的准定量相位图像(QPI)的细胞在离体人和猪的眼睛进行了验证与那些采取了标准的QPI系统。然后,我们将该技术应用于人眼,在没有瞳孔扩张的情况下,我们证明了在几秒钟内将视网膜细胞成像到视网膜色素上皮的可行性。
2017-12-20 physics.bio-ph physics.optics
On the Automated Detection of Corneal Edema with Second Harmonic Generation Microscopy and Deep Learning
当角膜的含水量超过其生理水平时,它开始显著散射光,失去透明度,从而损害视力。这种情况被称为角膜水肿,可能与不同的原因有关,如角膜瘢痕形成,角膜感染,角膜炎症等,因此难以诊断和量化。先前的工作已经表明,二次谐波发生显微镜(SHG)是一种有价值的非线性光学成像工具,可以无创地识别和监测角膜胶原结构的变化,在未来的体内角膜诊断方法中可能发挥关键作用。然而,考虑到公共数据集和培训资源的低可用性,当将这种方法转移到临床环境时,SHG数据的解释可能会带来重大问题。在这项工作中,我们探索了三种深度学习模型的使用,即非常受欢迎的InceptionV 3和ResNet 50,以及FLIMBA,一种自定义开发的架构,不需要预训练,可以自动检测猪角膜SHG图像中的角膜水肿。我们讨论和评估了针对本文所述应用程序的具体情况调整的数据增强策略,并观察到构建在不同架构上的深度学习模型提供了互补的结果。重要的是,我们观察到,在区分水肿和健康角膜组织的情况下,这种互补模型的组合使用提高了整体分类性能,高达AU-ROC=0.98。这些结果有可能被外推到其他诊断场景,例如不同阶段的角膜水肿的区分,角膜水合水平的自动提取,或角膜水肿原因的自动识别,从而为使用深度学习辅助非线性光学成像的角膜诊断新方法铺平道路。
2022-11-14 physics.data-an physics.med-ph physics.optics
Video-rate dual-modal forward-viewing photoacoustic and fluorescence endo-microscopy through a multimode fibre
本研究开发了一种基于多模光纤和高速数字微镜器件的视频率双模态前向视场光声与荧光内窥显微镜探针,通过波前整形实现高速高分辨率成像,并展示了其在微创医疗程序中的潜力。
2021-04-25 physics.med-ph physics.optics
Consensus Statement on Brillouin Light Scattering Microscopy of Biological Materials
本共识声明针对生物材料的布里渊光散射显微镜研究,提出了测量参数的报告建议并详述常见伪影,旨在提高不同实验条件下BLS研究的可比性,推动该领域的统一进展。
2024-11-18 physics.bio-ph physics.ins-det physics.optics
Multi-Marker Similarity enables reduced-reference and interpretable image quality assessment in optical microscopy
针对光学显微镜图像质量评估中全参考方法与视觉感知一致性差且忽略全局特征的问题,提出多标记相似性方法,通过比较分辨率等标准质量标记计算总体相似性,实现可靠可解释的降参考评估。
2025-04-02 physics.optics q-bio.QM stat.AP
Picophotonics -- Subatomic Optical Localization Beyond Thermal Fluctuations
本研究提出基于拓扑结构光散射深度学习的非侵入式光学计量方法,以92 pm精度定位热振幅约150 pm的纳米线,实现超越热涨落的亚原子级定位,开启了picophotonics领域。
2023-01-30 physics.optics
Statistical estimation theory detection limits for label-free imaging
本文构建统计估计理论统一框架,利用 Fisher 信息与 CRLB 量化多种无标记显微模态的信号检测与参数估计极限。
2024-05-07 physics.bio-ph physics.optics
Diagnostics and characterization of photonic circuits by wide-field spatio-temporal imaging
集成光子技术的日益普及需要快速和非侵入性的质量控制技术进行大规模生产。我们提出了一个通用的诊断技术,结合宽场光学显微镜和光学门的光子电路亚ps成像。与典型的单域技术(如频域或时域反射计和近场显微镜)相比,同时访问光子结构的多个参数能够对其功能设计进行前所未有的表征。该技术的非接触和非微扰性质使其与平面和三维电路以及硅、聚合物或混合平台相关。我们将我们的技术应用于通过直接激光写入制造的不同光子芯片组件,揭示了制造缺陷的空间和时间特征,这些缺陷会导致预期器件行为的损失或偏差。同时,该技术允许原位探测光子器件的关键特性,如导模的局部传播常数或谐振元件的品质因数。我们的方法与科学界和工业界都相关,因为它的非扫描性质使其适合于在线质量控制。
2020-05-09 physics.app-ph physics.optics
Super-resolution linear optical imaging in the far field
光学成像设备的分辨率最终受到光的光的衍射的限制。为了规避这一限制,现代超分辨率显微镜技术采用主动相互作用的对象,利用其光学非线性,非经典性质的照明光束,或近场探测。因此,当这种相互作用不可能时,例如在天文学或非侵入性生物成像中,它们就不适用。基于对来自物体的光的被动分析的远场线性光学超分辨率技术将弥补这些差距。在本文中,我们提出了第一个证明这种技术的原理演示。它的工作原理是通过测量厄米-高斯横向空间模式上的投影来访问关于图像光场的空间相关性的信息,从而访问关于物体本身的信息。在两个横向维度的21个空间模式的基础上,我们进行了二维成像的两倍分辨率增强超过衍射极限。
2021-08-02 physics.optics quant-ph
Physics-informed neural networks for imaging and parameter retrieval of photonic nanostructures from near-field data
本文提出基于物理信息神经网络的全矢量麦克斯韦方程反演方法,从近场数据中同时恢复纳米结构的复介电常数和磁导率,并引入自适应损失权重提升高折射率材料重构精度,实现高效非侵入式三维参数成像。
2021-09-27 physics.comp-ph physics.optics
Label free sub-diffraction imaging using non-linear photon avalanche backlight
本文提出透射雪崩背光显微镜,利用光子雪崩材料的非线性将透明样品的微弱衰减和散射转化为发光调制,以单光束扫描实现约70 nm的无标记亚衍射成像。
2025-07-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics