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纳米光子相干成像仪，3D打印精度duang duang的！
2015-04-07 08:32:33 慕雪发布 来源:益择网
益择网讯（慕雪/编译）如果想用3D打印机精确复制某个物体，第一步就是用3D相机对物体的高度、宽度和深度进行高分辨率扫描。上述三维成像技术已经存在了几十年，但因其最灵敏的系统太大、太昂贵而很难应用于消费领域。而现在，加州理工学院的研究团队发明了一款新型微小高分辨率3D成像仪，它被称为纳米光子相干成像仪(NCI)，能达到目前所有纳米光子3D成像设备所无法达到的微米级测量深度和精度，而且它成本低廉、小巧易携带，应用领域极其广泛。
普通相机中，每个像素代表图像从特定点接收到的光强度，这一点可以接近或远离相机，这意味着像素不能提供物体和相机的相对距离信息。相比之下，NCI所拍的图像的每个像素都能同时提供距离和强度信息。“芯片上的每个像素都是个独立的干涉仪（用光波的干涉进行精确测量的仪器），用来检测信号的强度、相位和频率。”Hajimiri教授说。NCI的探测和测距技术被称为LIDAR，根据激光的波长对物体的光反射进行分析，LIDAR可从激光中收集物体大小和距离的信息来创建物体的环境图像。“通过一系列微小LIDAR相干成像，成像仪不需要进行任何机械运动就可同时对物体的不同部位或不同场景成像。”Hajimiri说。
NCI的核心工作原理是相干光。如果两列波相干，那么它们有相同的频率，在NCI中，物体被相干光照亮，随后其反射光线被芯片上的光栅耦合器接收到，这就是像素；由于相干光的频率和波长相同，故用它作参考来测量反射光的差异，就这样，NCI用相干光作为精确的尺子测量物体的大小以及相机到物体的每一个点的距离；随后，光信号转换成电信号，继而创建3D图像。该成像仪可广泛应用于精确三维扫描和打印来帮助无人驾驶汽车避免碰撞、改善超细人机接口的运动灵敏度、检测病人眼睛的轻微运动、心跳的细微变化。“该设备的小尺寸和高质量使其成本显著降低，因而它能被整合到像智能手机这类个人设备中。”Hajimiri说。
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