超快速激光器及光纖打造新型影像設(shè)備

　　MIT的科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種新型影像設(shè)備，特色是用一把松散的光纖束取代了傳統(tǒng)的鏡頭，因此也無(wú)需防護(hù)罩。這管纖維束可以沉浸在液體中并輸出圖像，在油田、含水層和管道領(lǐng)域擁有不錯(cuò)的前景。緊縛的纖維束還可以當(dāng)做小直徑的內(nèi)視鏡，并且無(wú)需額外的電子設(shè)備，纖維的另一端則是光電傳感器陣列。

　　由于光纖的另一端沒(méi)有波動(dòng)，他們可以單獨(dú)通過(guò)微米間隙的多孔膜。而在光電探測(cè)器陣列上，光纖的游離端無(wú)需對(duì)應(yīng)特定的位置。

　　因?yàn)橥ㄟ^(guò)測(cè)量光脈沖到達(dá)檢測(cè)器的不同時(shí)間(這項(xiàng)技術(shù)被稱(chēng)作“飛行時(shí)間”)，設(shè)備就可以確定光纖的相對(duì)位置。

　　在實(shí)驗(yàn)原型系統(tǒng)中，研究人員用到了外部激光源。但是在該裝置的商用版本中，校準(zhǔn)脈沖將由光纖本身提供。

　　領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的論文第一作者Barmak Heshmat表示：

　　飛行時(shí)間技術(shù)在我們小組得到了廣泛的應(yīng)用，但卻從未被用來(lái)做這樣的事情。此前的工作已經(jīng)用它來(lái)提取深度信息，但在這項(xiàng)工作中，我們讓它成為了新的成像接口。

　　Ramesh Raskar也參與了這項(xiàng)研究，他們?cè)谝欢税仓昧?100根游離光纖束，然后在另一端的屏幕上投射畫(huà)面。其連接了一個(gè)分束器，并串上了兩臺(tái)相機(jī)(1普通1高速)來(lái)區(qū)分光脈沖的到達(dá)時(shí)間。

　　垂直在光纖游離端上的是兩個(gè)超快速激光器，其發(fā)射的短脈沖的到達(dá)時(shí)間，會(huì)被高速攝像機(jī)記錄下來(lái)。

　　由于它們的方向來(lái)源不同，軟件可以據(jù)此生成相對(duì)位置的2D地圖，最終這些信息會(huì)在整理后經(jīng)由傳統(tǒng)的攝像系統(tǒng)處理器。

　　這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《自然科學(xué)報(bào)告》(Nature Scientific Reports)上。