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非线性光子集成电路的精确评估需要分离输入与输出耦合效率（即η₁和η₂），但传统的线性传输校准方法仅能获得二者的乘积η₁η₂，导致通过片外数据推断片上性能时引入系统性偏差。该研究团队提出双向非线性光学断层扫描（BNOT）技术，通过正向与反向泵浦互补非线性探针，结合过程适配检测，打破η₁η₂的“简并性”，以严格的置信区间独立估算各界面效率。该方法通过包含泵浦波动与探测器噪声的紧凑观测模型，将片外测量与片上参量关联，并将效率提取转化为联合约束优化问题。蒙特卡洛研究表明，在真实工况下，估算效率能以低误差无偏收敛至真实值。利用这些效率估算重建片上非线性品质因数时，其分布集中于真实值且方差缩小，而传统“简并”校准存在偏差，可能严重误判片上性能。BNOT技术具有硬件兼容性与平台无关性，可针对非线性过程实现片外/片上耦合效率的无偏表征，为量子光学、频率转换及精密计量等领域的可扩展系统提供可复现、耦合解析的基准测试能力。