12/19/2016， OSA消息，Optica雜志最新一期報(bào)道了一項(xiàng)產(chǎn)學(xué)合作新成果。麻省理工學(xué)院，THorlabs公司，Acacia等的研究者合作開(kāi)發(fā)了首款支持一立方米體積的光學(xué)相干層析成像OCT產(chǎn)品。

“我們的研究實(shí)現(xiàn)了一立方米的OCT成像，這一創(chuàng)紀(jì)錄的成果在成像深度和體積方面相比以往的3維OCT至少高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。”MIT的James G. Fujimoto這樣說(shuō)�！斑@一成果展示了OCT今后良好的應(yīng)用前景。”

OCT技術(shù)就是Fujimoto的小組及合作者在1990年代首先開(kāi)發(fā)出來(lái)的,現(xiàn)在已經(jīng)成為眼科檢查的標(biāo)準(zhǔn)，并日益在心臟和胃腸檢查中獲得應(yīng)用。雖然OCT可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的3D圖像檢測(cè)，檢測(cè)深度卻只能達(dá)到幾毫米到幾厘米。這一期Optica雜志里，研究者們報(bào)告了高速，3維 15微米精度，1.5米范圍的OCT成像。成像對(duì)象分別是一個(gè)假人模特，一輛自行車(chē)以及人腦顱骨的模型。他們還進(jìn)行了從微米到米級(jí)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)。

除了高精度和高速，OCT還具有同時(shí)實(shí)現(xiàn)在多個(gè)深度的成像功能。Fujimoto指出，大范圍OCT是一種新的應(yīng)用，需要超高性能光源，集成光接收器和信號(hào)處理器。OCT的測(cè)試范圍指的是可以同時(shí)測(cè)量的深度范圍。OCT測(cè)試范圍的中心可以與被成像物體非常靠近，也可以有一段距離。

OCT技術(shù)在工業(yè)制造業(yè)也有特別的應(yīng)用，可以用于監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程，進(jìn)行非破壞性材料測(cè)量。宏觀級(jí)的OCT還可以用于醫(yī)學(xué)成像，比如3維的腹腔鏡檢查等。

用于開(kāi)發(fā)這款OCT的光源是可調(diào)波長(zhǎng)的VCSEL激光器，由Thorlabs和Rraeviem Research提供。該VCSEL使用了MEMS器件來(lái)實(shí)現(xiàn)快速波長(zhǎng)掃描，其相干長(zhǎng)度比其他OCT使用的激光器更長(zhǎng)，從而可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離OCT成像。MIT和Thorlabs的Ben Potsaid表示。在信號(hào)接收和處理方面，研究者采用了基于硅光子工藝的相干光接收器，由Acacia公司提供，相比以往的OCT接收器尺寸更小，功能更強(qiáng)，成本更低。光子集成技術(shù)的引用確�？梢詫�(shí)現(xiàn)高頻率，大范圍光波長(zhǎng)接收，還可以實(shí)現(xiàn)所謂的正交檢測(cè)，從而將OCT成像范圍在給定數(shù)據(jù)采集速度下擴(kuò)大一倍。

Fujimoto表示，OCT從1990年代研發(fā)之初就受益于光通信器件，25年后，光通信器件技術(shù)的進(jìn)步再次幫助OCT技術(shù)實(shí)現(xiàn)更大的發(fā)展。下一步，他們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)基于一個(gè)芯片上的OCT，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)OCT檢測(cè)。Acacia公司的Chria Doerr，也是文章作者之一，預(yù)計(jì)未來(lái)5年就可以實(shí)現(xiàn)這種單片式的OCT。

文章作者：Z. Wang, B. Potsaid, L. Chen, C. Doerr, H.-C. Lee, T. Nielson, V. Jayaraman, A.E. Cable, E. Swanson, J.G. Fujimoto,
文章題目： “Cubic meter volume optical coherence tomography,” Optica, 4, 10, 1496 (2016). DOI: 10.1364/optica.3.001496