Los-Ancelesdəki Kaliforniya Universitetindən Advanced Photonics -də nəşr olunan bir araşdırma dalğa uzunluğu multipleksləşdirilmiş diffraksiya optik prosessorundan istifadə edərək 3D Kəmiyyət Faza Görüntüsünün (QPI) ən müasir yanaşmasını təqdim edir.

QPI, şəffaf nümunələrin yüksək kontrastlı təsvirlərinin yaradılmasına imkan verən, zəif səpələnmiş nümunələrin yaratdığı optik yol uzunluğundakı dəyişiklikləri aşkar edən güclü bir texnikadır. Ənənəvi 3D QPI metodları effektiv olsa da, çoxlu işıqlandırma bucaqlarına və 3D təsvirin rekonstruksiyası üçün geniş rəqəmsal sonrakı emal ehtiyacı ilə məhdudlaşır ki , bu da vaxt aparan və hesablama baxımından intensiv ola bilər.

Bu yenilikçi tədqiqatda tədqiqat qrupu müxtəlif ox mövqelərindəki çoxsaylı 2D obyektlərin faza paylamalarını hər biri unikal dalğa uzunluğu kanalında kodlanmış intensivlik nümunələrinə tam optik çevirməyə qadir olan dalğa uzunluğu multipleksli difraksiyaya malik optik prosessor hazırlayıb.

Bu dizayn, rəqəmsal fazın bərpası alqoritmlərinə ehtiyacı aradan qaldıraraq, yalnız intensivlik görüntü sensorundan istifadə edərək müxtəlif ox müstəvilərində yerləşən giriş obyektlərinin kəmiyyət faza şəkillərini çəkməyə imkan verir.

UCLA-nın aparıcı tədqiqatçısı və kansler professoru Aydoğan Özcan, “Biz biotibbi görüntüləmə və hissetmə üçün bu yeni yanaşmanın potensialından həyəcanlanırıq ” dedi.

“Bizim dalğa uzunluğu multipleksləşdirilmiş difraksiyaedici optik prosessorumuz şəffaf nümunələrin yüksək ayırdetməli, etiketsiz təsviri üçün yeni həll təklif edir ki, bu da biotibbi mikroskopiya, zondlama və diaqnostika tətbiqlərinə böyük fayda verə bilər.”

İnnovativ çoxplanlı QPI dizaynı dərin öyrənmə ilə birlikdə optimallaşdırılan dalğa uzunluğunun multipleksləşdirilməsini və passiv difraksiyalı optik elementləri özündə birləşdirir.

Spektral olaraq multipleksləşdirilmiş fazadan intensivliyə çevrilmələri həyata keçirməklə, bu dizayn çoxsaylı eksenel müstəvilərdə nümunələrin sürətli kəmiyyət fazasının təsvirinə imkan verir. Bu sistemin yığcamlığı və tam optik faza bərpası qabiliyyəti onu ənənəvi rəqəmsal QPI metodlarına rəqabətqabiliyyətli analoq alternativ edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=2996406042&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1722009886&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-07-method-3d-quantitative-phase-imaging.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI1LjAuNjQyMi4xNDIiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyNS4wLjY0MjIuMTQyIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNS4wLjY0MjIuMTQyIl0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1722008569225&bpp=1&bdt=110&idt=2482&shv=r20240724&mjsv=m202407240101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D6bf3eefe49031f83%3AT%3D1721367059%3ART%3D1722009804%3AS%3DALNI_MacAfAOJA8VyURIyKJCZKOtEk96_Q&eo_id_str=ID%3D253fe466b124068d%3AT%3D1721367059%3ART%3D1722009804%3AS%3DAA-Afja3CR3UFVWEVuVSmzApOeu3&prev_fmts=0x0%2C1519x695&nras=2&correlator=4430634430924&frm=20&pv=1&ga_vid=927387168.1721367029&ga_sid=1722008572&ga_hid=585588982&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2478&biw=1519&bih=695&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759875%2C44759926%2C44759837%2C44798934%2C95334528%2C95334829%2C95337869%2C95338226%2C95338263%2C31085601%2C95336266%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=1647213719772946&tmod=1034669908&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C695&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV8xIiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Konsepsiyanın sübutu təcrübəsi terahertz spektrində müxtəlif ox mövqelərində fərqli faza obyektlərinin uğurlu təsvirini nümayiş etdirərək yanaşmanı təsdiqlədi.

Dizaynın miqyaslana bilən təbiəti eyni zamanda elektromaqnit spektrinin müxtəlif hissələrinə, o cümlədən görünən və IR zolaqlarına uyğunlaşmaya, müvafiq nano-fabrikasiya metodlarından istifadə etməyə imkan verir, effektivlik üçün fokus müstəvisi massivləri və ya təsvir sensor massivləri ilə inteqrasiya olunmuş yeni faza təsvir həllərinə yol açır. çip üzərində görüntüləmə və algılama cihazları.

Bu tədqiqatın müxtəlif sahələr, o cümlədən biotibbi görüntüləmə, hissetmə, materialşünaslıq və ətraf mühitin təhlili üçün əhəmiyyətli təsiri var. 3D QPI üçün daha sürətli, daha səmərəli metod təqdim etməklə, bu texnologiya xəstəliklərin diaqnostikasını və öyrənilməsini, materialların səciyyələndirilməsini və ətraf mühit nümunələrinin monitorinqini və digər tətbiqləri gücləndirə bilər.

Ətraflı məlumat: Che-Yung Shen və digərləri, Dalğa uzunluğu multipleksləşdirilmiş difraksiya optik prosessorundan istifadə edərək çoxplanlı kəmiyyət fazasının təsviri, Advanced Photonics (2024). DOI: 10.1117/1.AP.6.5.056003

Jurnal məlumatı: Advanced Photonics 

UCLA Technology Advancement Mühəndislik İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir