高速变焦：可调谐光学系统一直以来就是三维（3D）生物医学成像、工业制造和先进光谱学等领域至关重要的组成部分。而设计可调谐光学系统的核心问题便是如何快速控制光在三维空间的焦点位置，只有实现高速对焦控制才能在成像领域提高对目标3D检索的速率、在激光加工领域提高其加工产量。
虽然目前可以利用反射镜和光偏转器实现光在x和y方向的快速控制，但基于光学部件或机械移动样品的传统方法对z焦点方向的控制速度比沿x和y方向慢三个数量级。因此，需要进一步提高可调谐光学系统在z焦点方向的控制速度，以实现真正的三维快速可调谐光学系统。
近日，普林斯顿大学的Craig B. Arnold等人在Nature Photonics上发表综述，题为“Variable optical elements for fast focus control”，分析和介绍了实现亚毫秒和微秒响应时间的高速变焦光学元件的关键技术，回顾了该技术发展在相关技术领域中的应用，并讨论了该技术的重要发展前景。
实现高速变焦光学系统的关键技术主要朝两个方向发展：一是改善材料的响应时间；二是应用新型的调谐技术。如表1所示，为基于不同工作原理的可调谐光学系统。在文里，作者对三种最新技术：铁电液晶透镜，可调声学梯度透镜和自适应光学技术进行了详细介绍。
如上所述，新兴的技术和材料促进了高速变焦系统的发展与创新，但这种技术的发展在实际科学和工业领域的应用意义到底如何呢？
高速变焦光学系统以其高速且精确改变焦点的能力为3D生物医学成像，工业制造，光谱学以及其他光学领域的应用打开了新的大门。在未来，随着电子技术和光学探测器的发展，将进一步加快变焦光学系统的发展，且该技术的影响将会蔓延至其他各个领域，例如：高速变焦光学系统的小型化与光流体学的结合对超高速光通信技术的影响。