近期，中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室研究员刘红军课题组在光学随机共振弱光图像重构方面取得新进展，于11月4日在美国物理学会（APS）旗下期刊Physical Review Applied上以White-light image reconstruction via seeded modulation instability为题发表论文，提出并验证了一种弱白光图像非线性重构方法，对散射噪声环境目标探测有重要意义。
光学图像信号在散射介质中传输时易受到强散射噪声干扰，导致成像对比度和分辨率严重降低。传统的弱光成像通常采用滤波等方式滤除部分散射光来提高成像质量，但往往在噪声滤除的同时会损失部分信号分量、丢失图像细节信息，且当图像信号被强散射噪声完全湮没时，提取和探测弱光图像信号非常困难，传统弱光探测技术显得无能为力。
因此，探索发展新原理、新方法和新技术，实现被强噪声湮没的弱光信号提取和重构是弱光信号处理和探测领域亟待解决的基础科学问题和急需突破的重要技术瓶颈。
光学随机共振利用非线性光学效应使信号和噪声发生非线性耦合，在信号光诱导下散射噪声能量向信号转移，达到被测信号信噪比提升的目的，实现被强噪声湮没的弱光信号提取和重构。随机共振揭示了噪声独特的可利用性，颠覆了人们长期以来认为“噪声有害”的观点，打破了只能通过消除噪声来提取信号的传统滤波观念，为弱光信号探测开辟了全新的方法和思路。
研究团队基于非相干空域调制不稳定效应在理论和实验上首次论证了弱白光图像的光学随机共振重构，在非线性光学系统中利用弱白光信号激起强的种子调制不稳定性，通过耦合散射噪声实现自身增强和图像信噪比提升。结果表明不同波长的光具有不同的增益特性，且共同参与随机共振发生。同时证明了利用白光束异步探测能更好地再现被散射噪声湮没的弱白光图像。
相比于传统光学成像技术提高了弱光成像系统的探测能力，促进了随机共振在非相干光学成像领域的应用。Physical Review Applied编辑推荐发表意见：作者论证了基于种子调制不稳定性随机共振的非线性图像复原方法。研究表明整个光谱的信号模式具有不同的增益特性，并且共同促使随机共振发生。这项工作促进了非线性光学在自然或人工照明环境下白光成像领域的应用。
此外，2019年，研究团队在光学随机共振实验研究方面还取得两项进展，分别发表在国际期刊Optics Letters和Applied Physical Express上。