Nanophotonic coherent imager

Nanophotonic coherent imagers (NCI) är bildsensorer som bestämmer både utseendet och avståndet för en avbildad scen vid varje pixel. Den använder en uppsättning LIDAR (scanning laserstrålar) för att samla in denna information om storlek och avstånd, med hjälp av ett optiskt koncept som kallas koherens (där vågor av samma frekvens justeras perfekt.)

NCI:er kan ta 3D-bilder av objekt med tillräcklig noggrannhet för att möjliggöra skapandet av högupplösta repliker med 3D-utskriftsteknik.

Detekteringen av både intensitet och relativ fördröjning möjliggör tillämpningar som högupplöst 3D-reflekterande och transmissiv avbildning samt indexkontrastavbildning.

Prototyp

En NCI som använder ett 4×4 pixelnät med 16 gitterkopplare fungerar baserat på ett modifierat tidsdomän Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) avståndsschema, där samtidiga tidsdomänmätningar av både perioden och nollgenomgångstiden för varje elektrisk utgång av det nanofotoniska chippet tillåter NCI att övervinna upplösningsgränserna för frekvensdomändetektion. Varje pixel på chippet är en oberoende interferometer som detekterar fasen och frekvensen för signalen utöver intensiteten. Varje LIDAR-pixel sträckte sig bara över några hundra mikrometer så att området passade i en yta på 300 mikrometer i kvadrat.

Prototypen uppnådde 15 μm djupupplösning och 50 μm lateral upplösning (begränsad av pixelavståndet) på upp till 0,5 meters räckvidd. Den var kapabel att detektera en 1% ekvivalent brytningsindexkontrast vid 1 mm tjocklek.

externa länkar

• på YouTube