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OCT:从原理到关键参数

2024-08-14 14:07

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光学相干断层扫描(OCT)是一种三维成像技术,可以在散射介质中进行高分辨率成像,无需接触样品或使用任何耦合介质。OCT的横向成像分辨率可达到几微米,成像深度可达几毫米。OCT能够提供样品表面轮廓和次表面结构(即表面以下的结构)及样品均匀性的信息,从而实时提供准确的信息用于诊断、监测和现场过程反馈。因此,OCT已经在眼科、皮肤科、血管造影等生物成像领域得到了应用,并且在材料检测和无损检测中作为超声波的强大替代技术。
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随着量子计算的不断发展,对于现代公钥加密的威胁也逐渐明显起来。而量子密钥分发(QKD)是克服这一威胁的方法之一,通过允许在多方之间安全地共享加密密钥,以抵御潜在的窃听者和量子计算器的解密能力。纠缠光子是此类应用的基本资源,因此纠缠分发是新兴量子网络计划的关键组成部分。来自加州理工学院的Andrew Mueller及其团队,在《Optica》期刊上发表了一篇题为"High-rate multiplexed entanglement source based on time-bin qubits for advanced quantum networks"的研究文章,介绍了他们开发的基于time-bin量子比特(qubits)的高速率多路复用纠缠源,而这一成果为构建前沿的量子网络提供了重要的基础技术。

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传统上,OCT成像需要使用更长的波长来探测单次扫描中超过几毫米的深度,但波长超过1100nm之后,就需要使用InGaAs探测器相机作为探测元件了,这是的整个OCT光谱仪的成本大幅增加。为此,美国Wasatch公司开发了一种拥有专li的独特光谱仪设计,使其能够使用800 nm OCT光谱仪实现高达12毫米的成像深度,为长距离成像在眼科、医学和无损检测中的经济高效应用开辟了新可能。

光学相干断层扫描(OCT)系统的搭建需要光学和机械、信号和图像处理等背景知识、一定的编程能力、以及大量的时间投入。使用现成的OCT光谱仪作为起始组件可以大大加快和简化这一过程,并提高收集到的图像的质量

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