在 AI 与光学设计的交叉领域闯出一条创新之路：追光毫厘间

工人日报-中工网记者 赖志凯 通讯员 刘浩博

在北方导航装备研发二部的光电技术室，时间仿佛被重新定义，实验室的白炽灯模糊了白天与黑夜的界限。

“实验室钉子户”的称号早已成为这群科研人员的集体标签。他们把办公室搬进了实验室，在这片被精密仪器包围的方寸之地，立志要打赢这场光学攻坚战。

光下逐梦扬帆

在某型号项目样机的方案推进会中，结构设计的合理性成为讨论的焦点，团队成员邬博士提出：小型化、轻量化是未来武器装备的发展趋势，在结构设计中如何能够满足小型高精密光学元件的成像质量指标，并在不同环境条件中依然保证光学部件的精确的位置关系非常重要。

光学镜头作为光电系统的“灵魂之窗”，其结构设计的合理性直接决定了系统的成像精度与信息捕捉能力，关乎整个系统能否在复杂环境中“明察秋毫”。项目室成员围绕结构设计中光学镜片的尺寸、材料、系统公差和工艺可操作性等对结构设计的影响开展头脑风暴，不断提出解决方案，最终设定了合理的结构尺寸和公差，完善了结构设计。

这支光学设计团队，大家都称他们为“追光新锋连”，队内成员平均年龄尚不满 30 岁，硕博学历占比高达100%。他们涉及光学设计、算法优化、结构设计、材料科学及光学测试等多个专业领域。

齐心攻克难关

北方导航装备研发二部的光电技术室里，一场决定某型光学系统命运的设计讨论会正激烈展开。经过一番头脑风暴，整个团队迅速投入了紧张的工作。团队成员钱博士和几个光学设计人员围在电脑前，紧盯着光学设计软件上复杂的图形和数据，眼睛都不敢多眨一下。

“这个参数再微调一下，看看像差变化。”钱博士一边操作，一边对身边的同事说道。每调整一个参数，他们都要等待漫长的计算结果，每一次计算都是一次希望的尝试，也是一次未知的冒险。

经过无数次的尝试和失败，团队终于迎来了胜利的曙光。在一次关键测试中，全新的非球面镜片与球面镜片组合设计方案展现出了惊人的效果，完全满足了超大视场、大光圈和低成本的要求。

那一刻，实验室里爆发出一阵欢呼声。所有人都激动地拥抱在一起，眼中闪烁着泪花，那是他们无数日夜努力的成果，是攻坚克难精神的胜利。

创新驱动领航

在生成式人工智能技术（AI）浪潮席卷全球的当下，团队成员们已着手积极探索新的设计思路和技术手段，以深度学习和神经网络为成像质量及优化效率赋能，持续提升专业素养和创新能力。

“AI时代，咱们光学成像的离焦难题，靠传统方法根本行不通，必须从深度学习里走出条生路！”团队负责人邬主任眉头紧锁。

钱博士神情凝重地说：“没错，这次挑战虽大，但只要咱们拧成一股绳，就没有过不去的坎儿。”

团队成员小杨在实验室里忙碌穿梭，精心搭建高精度成像模拟环境，收集精准的离焦数据。各种仪器闪烁着幽蓝的指示灯，发出轻微的嗡嗡声。她专注地调整着仪器参数，额头上沁出细密的汗珠，顺着脸颊滑落，滴在仪器上，她却浑然不觉，“这些数据是算法训练的关键，绝不能有丝毫差错”。

经过多次试验和改进，团队终于取得了重大突破。基于优化后的算法，通过精准优化 PSF，不仅在低计算成本下显著提升了图像质量，解决了离焦难题，而且在高空间频率区域的对比度改善幅度超过两 倍，运算耗时大幅缩减。

“成功了！我们做到了！” 实验室里响起了激动的欢呼声。大家疲惫的脸上露出欣慰的笑容，他们的努力终于得到了回报。在这次攻坚中，他们凭借着敏锐的洞察力、扎实的专业知识和坚韧不拔的毅力，在 AI 与光学设计的交叉领域闯出了一条创新之路。

来源：中工网-工人日报