Forschung & Entwicklung

Zweidimensionaler Regenbogen zur schnellen Bildaufnahme

09.06.2009

Dr. Keisuke Goda und Prof. Bahram Jalali von der Kalifornischen Universität in Los Angeles, USA, haben ein Kamerasystem mit einem einzigen Punktsensor zur schnellen Bildaufnahme entwickelt. Ein ps-Infrarotlaser liefert Pulse, die durch spezielle dispersive Optiken in ein zweidimensionales Spektrum zur Beleuchtung des aufzunehmenden Objekts aufgeweitet werden. Jeder Pixel wird so mit einer anderen Frequenz beleuchtet.
Das reflektierte Licht, das durch die gleichen Optiken wieder gebündelt wird, enthält dann Informationen über die genaue räumliche Anordnung der Bildpunkte. Die extrem kurzen reflektierten Laserpulse, die eine spektrale Kodierung der Bildinformation enthalten, können mit herkömmlicher Elektronik nicht registriert werden. Die Lichtfrequenzen müssen daher erst mittels einer dispersiven Faseroptik getrennt werden, um sie in ihrer zeitlichen Abfolge mit einer Photodiode einzeln registrieren und digitalisieren zu können.
Bei Verschlusszeiten von 440 ps können über 6 x 10⁶ Bilder/s aufgenommen werden, allerdings bislang nur mit 3000 Pixeln Auflösung. Laut Goda kann durch den implementierten optischen Bildverstärker trotz der geringen Verschlusszeiten eine ausreichende Empfindlichkeit erreicht werden. Die als STEAM (serial time-encoded amplified microscopy) bezeichnete Technik soll beispielsweise zur Untersuchung von Tumorzellen eingesetzt werden.

Photonik 3/2009

• http://www.ee.ucla.edu