11 февраля, в лаборатории Оптики Хубей Оптики, слабый лазерный луч, содержащий всего несколько фотонов, облучала биологические образцы. Исследователи смотрели на результаты расчета на экране: «Резолюция визуализации достигла миллионов пикселей.
Пиксели камер мобильного телефона, используемые ежедневно, обычно находятся в десятках миллионов или даже более 100 миллионов, и могут делать четкие фотографии в жизни.
Но в некоторых специальных сценах, таких как глубокая море, высокая высота или в медицинском тестировании, сигнал света слабый, а пространственное разрешение низкое, поэтому для захвата изображений необходимы однофотонные детекторы.
Фотоны - основная единица света. Свет, который мы видим в повседневной жизни, на самом деле состоит из бесчисленных фотонов. Однофотонные детекторы, как следует из названия, представляют собой сверхвысокие детекторы чувствительности, которые могут обнаружить отдельные фотоны. Они имеют важные приложения в квантовой связи, астрономии, биомедицинской визуализации и других областях.
«Однофотонные детекторы похожи на глаза в темноте, которые могут захватывать слабые световые сигналы». Однофотонные детекторы ограничены их физической структурой, а количество пикселей обычно может достигать тысяч, что ограничивает их применение в визуализации с высоким разрешением и другими аспектами »,-сказал доктор Дин Йи, исследователь из Hubeipical Valley.
Например, в астрономических наблюдениях более низкое количество пикселей затрудняет захват деталей более слабых и более отдаленных небесных тел; При биомедицинской микроскопической визуализации также невозможно соответствовать требованиям для регистрации флуоресцентных явлений квантового уровня.
Чтобы преодолеть эту проблему, команда доктора Дин Йи обратила свое внимание на область вычислительной визуализации. Вычислительная визуализация отличается от традиционной технологии визуализации. Он может прорваться через ограничения фотоодекторов в разрешении визуализации, частоте кадров визуализации и т. Д. С помощью оптической модуляции и обработки сигналов.
«Мы больше не требуем, чтобы каждый пиксель соответствовал физическому детектору, но позволил одному детектору играть разные роли в разное время, и, наконец, восстановить изображения высокого разрешения сотен тысяч или даже миллионы пикселей посредством кодирования световых полей и алгоритмов реконструкции». Ding Yi сказал, что технология команды достигла международного продвинутого уровня.
Кроме того, однофотонные детекторы, используемые для вывода аналоговых сигналов. Благодаря исследованиям лабораторная команда завершила цифровое считывание однофотонных детекторов на уровне чипа. При получении однофотонных сигналов можно пропустить устройства с подсчета фотонов, что делает систему изображения и обнаружения более миниатюрной и интегрированной, а также сможет столкнуться с большим количеством сценариев применения.
За результатами находятся бесчисленные дни и ночи настойчивости и преданности научной исследовательской группе. Поскольку проект был запущен в конце 2023 года, свет в лаборатории часто включается до рассвета, чтобы догнать прогресс. Чтобы проверить эффективность экспериментального оптического пути и методов расчета, команда провела большое количество экспериментов и накопленных массовых данных.
«Каждый день я чувствую, что не хватает времени, поэтому я хочу идти быстрее и быстрее, чтобы сделать более высококлассные устройства реализовать внутреннюю замену». Дин Йи сказал, что исследовательская группа в настоящее время сотрудничает с медицинскими устройствами, обнаружение дистанционного зондирования и другие поля, а первый инженерный прототип для медицинской области находится в стадии разработки.
В настоящее время исследовательская группа также работает над рядом технических проблем, таких как отслеживание наночастиц без лейблов и сжатие временной области. «Время никого не ждет, и мы полны энергии, чтобы как можно скорее преодолеть ключевые основные технологии». Дин И сказал.
