Эта новая технология визуализации нарушает законы оптики
Система MASI (Multiscale Aperture Synthesis Imager) позволяет получать сверхчеткие изображения без линз и жесткой физической синхронизации, используя массив датчиков и вычислительную синхронизацию фаз
Короткое резюме
Исследователи из Университета Коннектикута под руководством профессора Гоань Чжэна представили новую технологию оптической визуализации MASI, которая принципиально меняет подход к формированию изображений. Вместо использования линз и сложных интерферометрических установок, требующих сверхточной физической синхронизации, система использует массив независимых датчиков, которые записывают дифракционные картины света. Синхронизация данных с разных датчиков и восстановление изображения с субмикронным разрешением производятся уже после измерений с помощью вычислительных алгоритмов.
Ключевая инновация заключается в замене физической синхронизации на программную. Это позволяет обойти фундаментальные ограничения, такие как дифракционный предел, и создавать виртуальную синтезированную апертуру, значительно превышающую размер любого отдельного датчика. Благодаря этому система может получать изображения с высоким разрешением с рабочего расстояния в сантиметры, тогда как традиционные микроскопы для подобного разрешения требуют миллиметровых расстояний от объекта.
Технология MASI масштабируема — ее сложность растет линейно с увеличением числа датчиков, в отличие от экспоненциального усложнения традиционной оптики. Это открывает перспективы для широкого применения в биомедицинской диагностике, криминалистике, промышленном контроле и дистанционном зондировании, а также для создания крупных оптических систем, ранее считавшихся невозможными.
Отказ от линз и физической синхронизации
MASI использует массив независимых датчиков, записывающих дифракционные картины, и выполняет синхронизацию фаз вычислительными методами, что устраняет необходимость в линзах и сверхточных интерферометрических установках
Субмикронное разрешение на расстоянии
Система способна восстанавливать изображения с субмикронным разрешением с рабочего расстояния в несколько сантиметров, что недоступно для традиционных микроскопов с таким разрешением
Линейная масштабируемость
В отличие от традиционной оптики, сложность которой экспоненциально растет с увеличением апертуры, система MASI масштабируется линейно с добавлением новых датчиков, что открывает путь к созданию очень крупных синтезированных апертур
Виртуальная синтезированная апертура
Вычислительное объединение данных с датчиков создает виртуальную апертуру, размер которой значительно превышает физические размеры любого отдельного компонента системы, преодолевая дифракционный предел
Текст сгенерирован с использованием ИИ
