散射介质会破坏光束的光波前分布和能量输送，限制了强散射环境下光镊、荧光成像、光通信等技术的应用。波前整形技术通过优化入射波前，重新规划散射介质内的光传输路径，实现了在散射介质内部或透过散射介质的光聚焦，从而克服了散射介质的限制，将散射光重新利用，使得散射介质成为一个类似透镜的光学元件，也被称为“浑浊透镜”。目前主要有依赖反馈调控的迭代优化方法、建立输入-输出联系的传输矩阵方法和利用光路可逆原理的相位共轭方法三类技术路线。本文从技术原理、应用背景以及重要进展等方面梳理了基于波前整形技术的散射介质聚焦的研究进展，并对比展望了三类技术在应用中的发展前景。

全息体视图可利用光学打印、计算机生成方法获得，具有制作简单、视觉效果真实等特点，有望应用在大幅面全息显示、增强现实（AR）和虚拟现实（VR）等领域中。介绍全息体视图光学打印技术的写入方法的发展和打印装置的更新，以及计算全息体视图中计算方法的迭代和计算速度的提升，讨论了当前面临的挑战，并对全息体视图的未来发展进行了展望。

Orbital angular momentum (OAM) detection underpins almost all aspects of vortex beams’ advances such as communication and quantum analogy. Conventional schemes are frustrated by low speed, complicated system, limited detection range. Here, we devise an intelligent processor composed of photonic and electronic neurons for OAM spectrum measurement in a fast, accurate and direct manner. Specifically, optical layers extract invisible topological charge information from incoming light and a shallow electronic layer predicts the exact spectrum. The integration of optical-computing promises us a compact single-shot system with high speed and energy efficiency (optical operations / electronic operations ~ $${10}^{3}$$ ), neither necessitating reference wave nor repetitive steps. Importantly, our processor is endowed with salient generalization ability and robustness against diverse structured light and adverse effects (mean squared error ~ $$10^{(-5)}$$ ). We further raise a universal model interpretation paradigm to reveal the underlying physical mechanisms in the hybrid processor, as distinct from conventional ‘black-box’ networks. Such interpretation algorithm can improve the detection efficiency up to 25-fold. We also complete the theory of optoelectronic network enabling its efficient training. This work not only contributes to the explorations on OAM physics and applications, and also broadly inspires the advanced links between intelligent computing and physical effects.

随着人工智能技术的飞速发展与广泛应用，人们对计算资源的需求日益增长，面对电子摩尔定律所遇到的原理性瓶颈，光子以高传输速度、高并行度等优势成为研究人员心目中的下一代计算机载体之一。近年来的研究工作显示，激光谐振腔内许多有趣的物理现象和复杂的动态演化过程能够被用于各种各样的数据处理与计算任务，极大地拓展了激光器的应用范围。在这篇综述中，笔者对基于激光谐振腔的智能光子计算的研究进展进行了集中的介绍与梳理，主要内容涵盖利用激光腔内的混沌过程辅助光电强化学习、利用光反馈激光器的非线性信号变换构建光电储备池网络，以及利用激光网络向稳定振荡状态的自发演化求解组合优化问题。在介绍相关最新进展之余，笔者分析讨论了智能激光计算系统面临的挑战，并对其未来的发展趋势进行了展望。

艾里光束作为一种具有自加速特性的无衍射光束, 在光镊、光学成丝、成像、表面等离子激发等众多领域都具有应用潜力。而在艾里光束基础上引入涡旋项可以丰富光场特性, 同时利用艾里光束特性与涡旋相位特性为光场分布调谐提供了更大的灵活性, 也引入了更多的动力学演化特性。以直角坐标和极坐标系下艾里光束的特性与应用为切入口, 系统介绍了各类艾里涡旋的参数调谐与演化特性, 包括直角坐标和极坐标系下单个艾里涡旋在各个情况下的演化特性、产生方式与应用, 以及直角坐标和极坐标系下的艾里涡旋叠加光束的奇特性质等, 为系统了解艾里涡旋参数及动力学特性提供参考, 进而为产生具有更加丰富性质的光场打下基础, 对扩大艾里涡旋的实际应用领域具有指导意义。

二极管泵浦重复频率纳秒高能固体激光器(主要指单脉冲能量10 J以上,脉冲重复频率10 Hz以上)在重大基础和应用研究领域中发挥了重要的作用,是科学研究的前沿热点之一。本文以叠片、激活镜、之字形板条三种放大构型为线索,详细介绍了二极管泵浦重复频率纳秒高能固体激光器的代表性成果和研究进展,分析了激光器的优选技术路线,并对未来的发展前景进行了展望。