由光学学会 研究人员使用从量子光学借来的技术，以比以前低得多的光功率进行光学相干断层扫描
显示了它们的光学设置的两个视图
信用:安杰伊罗马？滑雪 研究人员已经表明，从量子光学中借用的一种检测技术可以用来进行光学相干断层扫描，其光功率比以前可能的要低得多
这可以极大地提高用于医学成像应用的光学相干断层扫描的成像质量
光学相干断层扫描利用光以非侵入的方式提供高分辨率的三维图像
虽然光学相干断层扫描通常用于眼科应用，但它也可用于对身体的许多其他部位成像，如皮肤和耳朵、口腔、动脉和胃肠道内部
新西兰奥克兰大学的研究小组组长西尔维亚·科伦德斯卡说:“对于临床应用来说，能够以低光功率进行光学相干断层扫描是至关重要的，因为安全标准限制了可以使用的光强水平。”
“在某些情况下，这些功率水平不足以实现良好的图像质量
" 在光学学会(OSA)杂志《光学快报》上，研究人员描述了他们如何用超导单光子探测器取代标准光学相干断层扫描探测器，超导单光子探测器是量子光学中用于区分单个光子的技术
这种设置使他们能够获得良好的图像质量，功率水平比目前使用的光学相干断层扫描仪器低100万倍
“在未来，如果单光子检测技术可以做得更小更便宜，一系列基于光成像的便携式诊断机器可能会被创造出来，用于在舒适的家中进行安全的自我诊断，”科伦德斯卡说
捕获单个光子 研究人员提出了新的检测方案，同时开发了一种基于量子光的光学相干断层扫描方法，其中SSPDs是核心
他们很快意识到固态硬盘也可以用于标准光学相干断层扫描装置，以提高灵敏度
科伦德斯卡说:“因为固态光源可以探测单个光子，所以使用它们的光学相干断层扫描仪器只需要很少的光，而现代光学相干断层扫描仪器目前只需要很少的光。”
然而，它仍然能产生与现有光学相干断层扫描系统相当的高细节图像
" 将固态硬盘并入标准光学相干断层扫描系统需要对典型的光学设置进行一些改变
现代光学相干断层扫描仪器通过辨别物体反射光的颜色或波长来工作
当光源一次产生一个波长时，可以通过使用单个像素检测器来执行这种波长辨别，或者可以通过衍射光栅将光分成不同的波长来完成，如棱镜和检测这些波长的照相机
研究人员用光纤代替光栅来分离不同的颜色，每种颜色在光纤中以不同的速度传播
在光纤的输出端，他们使用SSPD捕捉不同时间到达的不同颜色
这允许采集光谱用于重建光学相干断层扫描图像
低功率光产生高质量的图像 为了演示新的检测方案，研究人员采集了一堆三种玻璃和一片洋葱的光学相干断层扫描图像，这些图像代表了一个生物样本
他们获得了两个样本的高质量图像，其光强水平比安全标准设定的低至少五个数量级
“我们的结果表明，新的检测方法可以对身体的不同部位进行高质量的光学相干断层扫描成像，尤其是像眼睛这样的敏感器官，而不用担心超过光功率的安全水平，”科伦德斯卡说
“事实上，SSPD早在达到1%的安全水平之前就已经损坏得无法修复了
" 然而，研究人员确实在他们获得的光学相干断层扫描图像中观察到了伪影——与样本结构不一致的元素
出现这些现象是因为检测系统检测到光子之间的各种相互作用，而不仅仅是重建实际图像所需的相互作用
他们正在进行实验，以找到在不影响成像速度的情况下防止这些伪影的最佳方法，这对于临床应用来说是非常重要的
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