新的激光可以在明天的技术中升级图像

发布时间:

2017-06-17

  新激光器可以升级未来技术中的图像: 耶鲁大学开发的新型半导体激光器有可能显着提高下一代高科技显微镜,激光投影仪,光刻,全息照相和生物医学成像的成像质量。

  该技术基于混沌腔激光器,将传统激光器的亮度与发光二极管 (led) 的较低图像损坏相结合。近年来,为高速、全场成像应用寻找更好的光源一直是密集实验和研究的焦点。

  新激光器在《美国国家科学院院刊》1月19日在线版的一篇论文中进行了描述。耶鲁大学的几个实验室和部门合作进行了这项研究,应用物理学,电气和生物医学工程以及诊断放射学领域的科学家做出了贡献。

  “这种混沌腔激光器是基础研究的一个很好的例子,最终导致了对社会公益的潜在重要发明,” 合著者a.Douglas Stone,Carl a.Morse教授和应用物理学主席,物理学教授说。“所有基础工作的主要动机是希望了解某些类别的激光-随机和混乱-没有已知的应用。最终,在其他学科的投入下,我们发现这些激光特别适合成像和显微镜中的各种问题。”

  这些问题之一被称为 “斑点”。斑点是由高空间相干性引起的随机的粒状图案,当使用传统激光器时,其可以破坏图像的形成。避免这种失真的一种方式是通过使用LED光源。问题是,led不够亮,无法进行高速成像。

  新的电泵浦半导体激光器提供了一种不同的方法。它产生强烈的发射,但具有低的空间相干性。

  “对于全场成像,散斑对比度应小于〜4%,以避免对人类检查的任何干扰,” 应用物理学和物理学教授Hui Cao解释说,他是该论文的通讯作者。“正如我们在论文中显示的那样,标准边缘发射激光器产生的散斑对比度约为50%,而我们的激光器具有3% 的散斑对比度。因此,我们的新型激光器完全消除了全场成像的相干伪影问题。”

  共同作者,诊断放射学,儿科和生物医学工程助理教授Michael A. Choma说,激光散斑是开发某些使用光的临床诊断的主要障碍。“与同事团队合作开发无斑点激光器是非常有益的,” Choma说。“考虑我们可以开发的新型临床诊断方法也令人兴奋。

  该论文的第一作者是布兰登·雷丁。其他作者包括Alexander Cerjan,Xue Huang和Minjoo Larry Lee。

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