• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12.12.2021
Мария Осетрова
1
7 425

Физики создали ультратонкое оптоволокно для передачи трехмерных видео

6.8

Оптоволокно толщиной с человеческий волос сканирует объекты на расстоянии до нескольких метров, измеряя яркость каждого пикселя и расстояние до него с миллиметровым разрешением. Технология имеет потенциал применения для минимально инвазивных медицинских зондов и для 3D визуализации труднодоступных внутренних частей механизмов.

© Judy Gallagher / Flickr
© Judy Gallagher / Flickr

Когда исследователями или специалистами нужно заглянуть в труднодоступные места сложного механизма или даже человеческого тела, на помощь приходят оптоволоконные технологии. Как правило, чтобы «заглянуть» внутрь объекта со сложной геометрией используют пучок оптоволокна толщиной примерно с человеческий палец. В таком пучке каждое волокно отвечает за один пиксель изображения.

Помимо интенсивности света оптоволоконный эндоскоп может регистрировать и трехмерную структуру объекта — благодаря технологии времяпролетной визуализации. Это метод, при котором на объект направляют световой импульс и измеряют время, через которое он возвращается обратно. В новой работе ученые показали, что можно обойтись всего одним оптоволокном толщиной с человеческий волос и создать на его основе прибор нового поколения для трехмерной визуализации удаленных объектов.

Команда использовала продвинутые методики формирования пучка света, которые позволили сформировать череду импульсов света лазера — отдельные «пятна» света. Эти «пятна» поочередно сканировали поле зрения, измеряя интенсивность отраженного света, которая определяла яркость каждого пикселя. Дополнительно система изменяла время, которое понадобилось «пятну», чтобы достичь объекта и вернуться обратно к эндоскопу — так определялось расстояние до каждого пикселя.

Исследователи показали, что такой подход работает для сканирования объектов на расстояние от нескольких десятков миллиметров до нескольких метров с разрешением глубины около пяти миллиметров. Более того, скорость сканирования позволила делать до пяти изображений в секунду, создавая видео с частотой до пяти кадров в секунду.

В предложенной учеными конструкции после калибровки оптоволокно должно оставаться неподвижным, но в будущем исследователи надеются сократить время калибровки и сделать оптоволокно подвижным во время сканирования. Сотрудничая с индустрией, авторы работы планируют создать микроэндоскопы нового поколения для широкого спектра применений в ближайшие 10 лет.

Статья с описанием новой методики опубликована в журнале Science.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
25 мая
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

Вчера, 14:22
Ольга Иванова

Ученые из США пришли к выводу, что человек с большей вероятностью примет псевдонаучные или ложные взгляды, если считает, что их разделяет большинство, чем истинные и научные.

Вчера, 16:09
ТГМУ

Кукольный мультфильм «Чертенок №13» в этом году отмечает свое сорокалетие. За приключениями маленького чертенка когда-то с интересом наблюдали и дети, и взрослые, он выходил в сборниках лучших советских мультфильмов. Не забыли о нем и сегодня. В Тюменском государственном медицинском университете фильм получил вторую жизнь и теперь служит обучающим материалом для иностранных студентов.

25 мая
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

23 мая
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

24 мая
Александр Березин

Хотя исследователи полагают, что им был Homo sapiens, новые данные вполне совместимы и с другими видами людей.

25 мая
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

6 мая
Кирилл Отавин

Приходилось ли вам готовиться к тяжелым экзаменам в школе? А в институте? Или корпеть над срочным рабочим отчетом, который нужно сдать уже «‎вчера»? Конечно же, приходилось. В такие моменты хочется немного «завести» мозги, заставить их работать на всю катушку. И сосед или знакомый говорят вам: «‎А про ноотропы приходилось слышать? А вот фенотропил принимали? Это может помочь». Naked Science решил разобраться, что это такое, как оно помогает и помогает ли вообще.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Ура. Надеюсь, это заменит гастроскопию и другие "рвотные" зонды.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: