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这是第一次克服技术障碍制造能够捕捉高质量图像的微型设备

更新时间:2021-10-22 19:39:56

导读 1、来自纽约哥伦比亚大学的克里斯汀亨登和迈克尔利普森研究团队的科学家使用微芯片绘制疾病诊断的图像。2、干扰技术,如蝙蝠声纳,但使用光

1、 来自纽约哥伦比亚大学的克里斯汀亨登和迈克尔利普森研究团队的科学家使用微芯片绘制疾病诊断的图像。

2、 干扰技术,如蝙蝠声纳,但使用光而不是声波,已经在微芯片中使用了一段时间。这是第一次克服技术障碍来制造能够捕获高质量图像的微型设备。

3、 眼科医生目前的光学相干断层扫描(OCT)设备和测量员的光探测和测距(LIDAR)机器体积庞大且昂贵。为了生产廉价的手持OCT和LIDAR,需要小型化以适应自动驾驶汽车。

4、 在AIP光子学中,该团队证明了他们的微芯片可以在人体组织中产生0.6毫米深的高对比度光学相干断层扫描图像。

5、 “在过去,我们是有限的,但有了我们在这个项目中开发的技术,我们可以说我们可以在芯片上制造任何尺寸的系统,”合著者阿塞马莫汉蒂说。“这是个大问题!”

6、 作者吉也很激动,希望这项工作能够得到业界的支持,开发一款小巧且完全集成的手持OCT设备,让其在资源稀缺的医院之外经济地部署。美国国立卫生研究院和美国空军都清楚地了解干扰技术小型化的优势,并资助了吉尔吉斯斯坦的项目。

7、 芯片干涉仪的核心是可调谐延迟线的制作。延迟线计算光波如何相互作用,并调谐到不同的光路,就像相机上不同的焦距一样。它排列干涉图案以产生高对比度的三维图像。

8、 季莫汉蒂将一根0.4米长的Si3N4延迟线卷成一个8平方毫米的紧凑区域,并将微芯片与微型加热器集成在一起,对光敏Si3N4进行光学调谐。

9、 “通过使用加热器,我们可以在没有任何运动部件的情况下实现延迟,从而提供高稳定性,这对于基于干扰的应用的图像质量非常重要,”季说。

10、 然而,如果元件在小空间内弯曲,当改变光路的物理尺寸时,很难避免损耗。冀此前优化制造以防止光损耗。他将这种方法与新的锥形区域一起应用,并精确地将光刻图案拼接在一起——这是实现大规模系统的必要步骤。该团队在现有的商用光学相干断层扫描系统上演示了可调延迟线微芯片,这表明它可以在保持高分辨率图像的同时检测更深的深度。

11、 这项技术应该适用于所有干扰设备。莫汉蒂和吉已经开始扩展激光雷达系统,这是最大的光子干涉系统之一。

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