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小型化医学成像，传感技术是“大交易”

时间：2021-08-28 13:52:08 来源：

科学家们使用了微芯片来映射眼睛后面进行疾病诊断。微芯片中使用的干扰技术已经存在一段时间。这是第一次克服了技术障碍，以制造能够捕获高质量图像的微型设备。

使用Microchip生产的高质量医学图像证明了研究员的制造方法可用于小型化传感，成像和光学通信系统。

Christine Hendon的科学家们在纽约哥伦比亚大学哥伦比亚大学的研究群体使用了Microchip来映射眼睛的疾病诊断。

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

眼科硕士学位的光学相干断层扫描（OCT）设备和测量师的光检测和测距（LIDAR）机器庞大且昂贵。为了生产廉价的掌上电脑OCT和LIDAR足够小，以便更加容易进入自动驾驶汽车。

在AIP Photonics中，通过AIP发布，该团队证明了他们的微芯片在人类组织中更深的图像0.6毫米更深地产生高对比度的能力。

“以前，我们一直有限，但是使用我们在这个项目中开发的技术，我们能够说我们可以在芯片上制作任何尺寸的系统，”联合作用的Aseema Mohanty说。“这是一个很大的事！”

作者兴辰吉同样兴奋，希望该工作收到行业资金，为在低资源环境外的医院外面的经济实惠部署，开发一个小型，完全集成的掌上电容器。清楚地看到了在干扰技术中小型化的优势，国家卫生研究所和美国空军资助了JI的项目。

芯片级干涉仪的核心是制造可调延迟线。延迟线计算光波的交互方式，并且通过调谐到不同的光路，它与相机上的不同焦距，它整理干扰图案以产生高对比度3D图像。

Ji和Mohanty将0.4米的Si3N4延迟线卷成一个紧凑的8mm2区域，并用微加热器整合微芯片，光学调整热敏Si3N4。

“通过使用加热器，我们在没有任何活动部件的情况下实现延迟，因此提供高稳定性，这对于基于干扰的应用的图像质量很重要，”JI说。

但随着部件在一个小空间中紧紧弯曲，很难在改变光路的物理尺寸时避免损失。JI先前优化的制造以防止光学损失。他将这种方法与新的锥形区域一起应用于准确地缝合光刻图案 - 实现大型系统的重要步骤。该团队在现有的商业OCT系统上展示了可调延迟线微芯片，显示了在保持高分辨率图像的同时可以探测更深层次的深度。

该技术应适用于所有干扰设备，Mohanty和Ji已经开始缩放LIDAR系统，最大的光子干涉系统之一。

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参考：“片上调节光子延迟线”，由兴辰吉，新文瑶族，余甘，澳大利亚·莫庭，穆罕默德A. Tadayon，Christine P. Hendon和Michal Lipson，2019年9月17日，APL Photonics.doi：
10.1063/1.5111164

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