11 Şubat'ta Hubei Optics Valley Laboratuvarı'nda, sadece birkaç foton içeren zayıf bir lazer ışını biyolojik örnekleri ışınlayantı. Araştırmacılar ekrandaki hesaplama sonuçlarına baktılar: "Görüntüleme çözünürlüğü milyonlarca piksele ulaştı.
Günlük olarak kullanılan cep telefonu kameralarının pikselleri genellikle on milyonlarca, hatta 100 milyondan fazladır ve hayatta net fotoğraflar çekebilir.
Ancak derin deniz, yüksek irtifa veya tıbbi testlerde bazı özel sahnelerde, ışık sinyali zayıftır ve uzamsal çözünürlük düşüktür, bu nedenle görüntüleri yakalamak için tek foton dedektörleri gereklidir.
Fotonlar temel ışık birimidir. Günlük yaşamda gördüğümüz ışık aslında sayısız fotondan oluşur. Tek foton dedektörleri, adından da anlaşılacağı gibi, tek fotonları tespit edebilen ultra yüksek duyarlılık dedektörleridir. Kuantum iletişim, astronomi, biyomedikal görüntüleme ve diğer alanlarda önemli uygulamalara sahiptirler.
"Tek foton dedektörleri karanlıkta gözler gibidir, bu da zayıf ışık sinyalleri yakalayabilir." Tek foton dedektörleri fiziksel yapıları ile sınırlıdır ve piksel sayısı genellikle yüksek çözünürlüklü görüntüleme ve diğer yönlerde uygulamalarını sınırlayan binlerce kişiye ulaşabilir. "Dedi.
Örneğin, astronomik gözlemlerde, daha az sayıda piksel, zayıf ve daha uzak göksel cisimlerin ayrıntılarını yakalamayı zorlaştırır; Biyomedikal mikroskobik görüntülemede, kuantum düzeyinde floresan fenomenlerinin yüksek çözünürlüklü kaydı için gereksinimleri karşılamak da imkansızdır.
Bu sorunun üstesinden gelmek için Dr. Ding Yi'nin ekibi dikkatlerini hesaplama görüntüleme alanına çevirdi. Hesaplamalı görüntüleme geleneksel görüntüleme teknolojisinden farklıdır. Optik modülasyon ve sinyal işleme yoluyla görüntüleme çözünürlüğü, görüntüleme çerçevesi hızında vb. Fotodetektörlerin sınırlamalarını kırabilir.
"Artık her pikselin fiziksel bir dedektöre karşılık gelmesi gerekmesini gerektirmiyoruz, ancak tek bir dedektörün farklı zamanlarda farklı rol oynamasına izin veriyoruz ve son olarak, ışık alanlarını ve yeniden yapılandırma algoritmasını kodlayarak yüz binlerce veya hatta milyonlarca pikselin yüksek çözünürlüklü görüntülerini geri yüklüyor." Ding Yi, ekibin teknolojisinin uluslararası ileri seviyeye ulaştığını söyledi.
Ek olarak, analog sinyalleri çıkarmak için kullanılan tek foton dedektörleri. Araştırma yoluyla, laboratuvar ekibi tek foton dedektörlerinin dijital okumasını çip seviyesinde tamamladı. Tek foton sinyalleri elde ederken, foton sayma cihazları atlanabilir, görüntüleme ve algılama sistemini daha minyatürleştirilmiş ve entegre hale getirebilir ve daha fazla uygulama senaryosu ile karşılaşabilir.
Sonuçların arkasında bilimsel araştırma ekibinin sayısız gün ve gece azim ve özveri var. Proje 2023'ün sonunda piyasaya sürüldüğünden beri, laboratuvardaki ışıklar genellikle ilerlemeyi yakalamak için şafağa kadar devam ediyor. Deneysel optik yol ve hesaplama yöntemlerinin etkinliğini doğrulamak için ekip çok sayıda deney gerçekleştirdi ve büyük veri birikti.
"Her gün yeterli zaman olmadığını hissediyorum, bu yüzden daha yüksek kaliteli cihazların yerli ikame gerçekleştirmesini sağlamak için daha hızlı ve daha hızlı gitmek istiyorum." Ding Yi, araştırma ekibinin şu anda tıbbi cihazlar, uzaktan algılama ve diğer alanlarla işbirliği yaptığını ve tıbbi alan için ilk mühendislik prototipinin geliştirilmekte olduğunu söyledi.
Şu anda, araştırma ekibi aynı zamanda etiketsiz nanoparçacık izleme ve zaman alanı sıkıştırma görüntüleme gibi bir dizi teknik sorun üzerinde çalışıyor. "Zaman kimseyi beklemiyor ve en kısa sürede temel temel teknolojilerin üstesinden gelmek için enerji doluyuz." Ding Yi dedi.
