Личный кабинет
Исследователи CEA-Leti разработали первое устройство, способное воспринимать свет и соответствующим образом его модулировать в одном устройстве, использующем жидкокристаллическую ячейку и датчик изображения КМОП.
Компактная система обеспечивает внутреннюю оптическую юстировку и компактность, а также легко масштабируется, облегчая применение методов цифрового оптического фазового сопряжения (DOPC) в таких приложениях, как микроскопия и медицинская визуализация.
«Основные преимущества этого устройства, которое обеспечивает значительные преимущества по сравнению с конкурирующими системами, требующими отдельных компонентов, должны стимулировать его внедрение в более сложные и крупные оптические системы», — сказал Арно Вердан, инженер-исследователь CEA-Leti в области проектирования ИС со смешанными сигналами и ведущий автор статьи, представленной на IEDM 2024.
В статье «58×60π/2-Resolved Integrated Phase Modulator And Sensor With Intra-Pixel Processing» CEA-Leti пояснил, что это первый SSD, интегрирующий жидкокристаллический пространственный модулятор света, гибридизированный с пользовательским синхронным датчиком изображения CMOS. Интегрированный фазовый модулятор и датчик включают в себя матрицу пикселей 58×60, где каждый пиксель считывает и модулирует фазы света.
Устройство использует ключевое преимущество DOPC для динамической компенсации искажений оптического волнового фронта, что повышает производительность в различных фотонных приложениях и исправляет оптические аберрации в системах визуализации. Благодаря точному управлению лазерными лучами оно повышает разрешение и глубину проникновения оптических методов визуализации для биомедицинских приложений.
Стандартные системы DOPC полагаются на отдельные камеры и модуляторы волнового фронта света, но их пропускная способность ограничена обработкой данных и передачей между этими устройствами. Если система распознает и контролирует модуляцию фазы света локально в каждом пикселе, пропускная способность больше не зависит от количества пикселей и ограничивается только временем отклика жидкого кристалла. Эта функция является ключевым преимуществом в быстро декоррелирующих, рассеивающих средах, таких как живые ткани.
«Рассеяние в биологических тканях и других сложных средах серьезно ограничивает способность фокусировать свет, что является критически важным требованием для многих фотонных приложений», — пояснил Вердант. «Технологии формирования волнового фронта могут преодолеть эти эффекты рассеяния и добиться сфокусированной доставки света. В будущем это позволит представить такие приложения, как фотодинамическая терапия, где фокусировка света избирательно активирует светочувствительные препараты внутри опухолей».
«Когда эта технология станет более зрелой, она также может иметь разнообразные преимущества в различных секторах, в дополнение к улучшению разрешения и глубины биомедицинской визуализации», — сказал он. «Она может обеспечить более раннее обнаружение заболеваний и неинвазивную терапию. В промышленности она может улучшить качество и эффективность лазерного луча».
Загрузка