光学,光子学中的突破

来自世界各地的研究人员将在2007年5月6日至11日在巴尔的摩巴尔的摩会议中心的2007年5月6日至11日在2007年5月6日至11日在2007年5月6日至11日在2007年5月6日至11日在波尔的摩会议中心参加了新的突破MD。

会议由美国光学学会(OSA),激光科学(APS-DLS)和IEEE激光器(OSA)共同主办。&电光协会(IEEE / LEOS)。

值得注意的会议论文

在Cleo / QELS,研究人员聚集在一起对光子和光波的科学和工程的许多最新突破。以下代表会议中的一些技术亮点。

捕获癌症'通过观看血红蛋白来传播

在可以潜在辅助癌症诊断的前进,通过利用血红蛋白的自然光吸收性能,通过血红蛋白的自然光吸收性能提供高分辨率,三维图像的血管的高分辨率,三维图像血液。

在杜克大学开发,新的激光基方法应在相对深的组织(最多1毫米)的血管中提供3-D图像,在微米级(血细胞水平,比MRI更好解析度)。由于血红蛋白在红细胞中高度浓缩,因此发生该分子发生的位置可以映射红细胞的分布并揭示血管本身。

在临床上,成像技术可能用于检测癌症的扩散,自血管生成—来自现有血管的新血管的生长—经常发出肿瘤的增殖。这可能使技术方便,强大,以帮助诊断黑色素瘤等疾病。由于该技术可以将血管图像达到表面下方的毫米,因此在皮肤生长下方看血管将是区分恶性和良性皮肤肿瘤的非常有用,并且可以消除对皮肤活检的关键需求,这是特别有用的有多种需要调查的可疑区域。

虽然在体外证明了该技术(通过切除组织样品并在玻璃盘上成像血管),但活体的成像可以在表面下方或通过使用微创探针,存在于血管上或通过使用微创探针在各种实验室中开发,可以插入体内。 (纸CTUF1,"血红蛋白的双光子吸收成像")

扩展了故事: http://www.cleoconference.org/media_center/cancerresearch.aspx

有史以来最短的灯光脉搏

意大利的研究人员创造了最短的灯光脉冲—单个孤立的紫外线爆炸,持续只有130个阳极折叠(十亿分之十亿分之一)。在原子和分子上闪耀的闪光脉冲可以揭示其内部工作的新细节—为基础科学以及潜在的产业应用提供益处。在意大利工作'研究人员认为,米兰超快和超声光学科学的国家实验室(以及帕多瓦和那不勒斯的实验室),相信其目前的技术将使它们能够在低于100个AttoSeconds之下创造较短的脉冲。这些孤立的attosecond脉冲承诺探测电子现象如"wavepackets"—在原子和分子内部的特殊量身定制的电子波可以帮助科学家使用激光改变科学和实际用途的化学反应过程,例如控制复杂分子中的粘合的粘合剂,用于医疗和药物应用。 (jtha5,"在几个周期制度中孤立的attosecond脉冲")

扩展了故事: http://www.cleoconference.org/media_center/lightpulse.aspx

视网膜的快速高分辨率3-D图像

努力帮助眼科医生改善许多眼病的诊断,研究人员将引入一种新型激光器,用于提供视网膜的高分辨率3-D图像。使用称为光学相干断层扫描(OCT)的新出现方法进行3-D视网膜成像,其使用光来获得眼睛的高分辨率图像,即使对于诸如视网膜的结构,也可以位于表面下方。

常规的OCT成像通常可以产生视网膜的一系列二维横截面图像,其可以组合以形成其体积的3-D图像。更有乐于诊断疾病的甚至更有乐于助长的是获得眼睛非常高分辨率的三维视图。有限的成像速度和非自愿的眼睛运动(例如闪烁)使得难以执行视网膜容积的3-D成像。

Robert Huber(现在在德国的Ludwig Maximilians大学)和麻省理工学院的同事报告了视网膜扫描,每秒高达236,000行,目前OCT技术的10倍。利用它们使用频率可调激光来实现快速扫描速度的技术,它们在仅0.87秒内获得了由人体主体中512x512x400体积元素组成的3-D视网膜图像。未来的临床研究以及进一步发展,有一天可以使眼科医生能够经常获得高分辨率"OCT snapshots" of the retina'S 3-D微观结构。这些快照可能会改善视网膜疾病的诊断,例如糖尿病视网膜病变,青光眼和年龄相关的黄斑变性。 (纸cthaa5,"非零分散制度中的傅里叶域模式锁定(FDML):用于超高速视网膜OCT成像以236kHz线速率的激光")

扩展了故事: http://www.cleoconference.org/media_center/retina.aspx

Terahertz成像是安全的距离

MIT-SANDIA团队将展示第一个实时太赫兹(THz)成像系统,可从25米处获得图像。 Terahertz辐射或远红外光线可能非常有用,因为它可以穿透衣服和其他材料,以提供隐藏的武器,药物或其他物体的图像。然而,THz扫描仪通常必须非常接近它们成像的物体,因为空气中的水蒸气通常非常强烈地吸收辐射。

在麻省理工学院设计中,一种特殊的设备,称为a"Quantum Cascade激光器"在少数太赫兹频率区(特别是4.9至49至44至44左右)中提供光线,不吸收大量的水。研究人员通过具有低含水量(例如,干燥的种子POD)的薄靶发光,并且样品的另一侧的检测器记录图像。

增加探测器的灵敏度和激光器的功率(目前必须冷却到低温以辐射足够高水平的波浪)可以潜在能够实现较厚的物体甚至反射的THz光的成像,这将更多安全应用程序实用。然而,在较近的术语中,这种方法可以在空气中感测化学残留物或污染物。 (纸CTHU3,"实时,传输模式Terahertz成像在25米的距离上")

"HYPERLENS"承诺超过普通显微镜的限制

由Evgenii Narimanov领导的普林斯顿集团将讨论一个新兴的光学设计,称为a"far-field hyperlens."纯净的简单旨在增加光线'对图像的能力和放大亚颌骨镜的能力,例如生物细胞的组分。镜头采用超材料构建,复合物体通常由钢筋和环形结构阵列制成。它可以比较遥远的图像投影(因此制作它"far-field")。单片式的圆柱形状可以收集传统镜片中的光波的组件将丢失。这有助于比照明光的波长小的单格捕获细节。除此之外"亚波长成像," the hyperlens'圆柱几何可以使其放大一个物体's image.

普林斯顿集团理论上提出了纯片(Jacob,Alekseyev,Narimanov,Optics Express,Vol.14,第18页,第18页,PP,2006年9月8247-8256)和六个月后,实验证明(例如,科学, 2007年3月315日,1686年3月23日)。 nader engheta. '宾夕法尼亚大学的L实验室还提出了一个叫做的装置"超材料晶体镜头,"基本上等同于纯片(物理评论B 74,075103,2006)。据普林斯顿研究员Zubin Jacob介绍,术语的初始前景非常有前景,用于从成像生物物体到制造纳米级电路模式的应用。 (纸qtud3,"Optical 'Hyperlens':远场成像超出衍射极限")

放大超级标语将细节分解为70 nm

马里兰州大学'S Igor Smolyaninov将描述他的团队称之为什么"放大超级翻斗。"最初受到John Pendry的启发's "perfect lens"想法,并绘制在普林斯顿之单和u-penn水晶镜头概念以及马里兰州'S以前的工作,放大超级级别使用负折射率和正折射率的变形层。在负折射超材料中,光或其他电磁辐射沿相反方向弯曲,而是在普通物质中弯曲,使得它可能非常有用于聚焦图像。新设备成功放大对象,同时将细节分解为70纳米,远小于可见光的波长。 (纸jma4,"在可见频率范围内放大超级版";另见Smolyaninov等人,科学,315,1699-1701,2007)。

光电镊子将纳米线推开

在可以改善生物对象的研究和纳米技术建设的努力中,伯克利集团发明了"光电镊子,"一种控制纳米尺度对象的新方法。光电镊子,使用光能在精心规定的地方创造强大的电力,与众不同"optical tweezers,"使用光学能量来产生可以推动其周围的机械力。根据伯克利'SAARON OHTA,光电方法使用比光镊子和光线更小的功率'T需要经过精心专注,帮助使技术能够更容易实现实验室实现。

最近几个月,伯克利集团在使用局部控制的电场方面取得了一些成功,以操纵微小纳米棒或纳米线(直径为100nm和1-50微米)的位置。 OHTA表示,光电器件可能用于放置纳米棒,以便建设3-D电路或以微米级精度定位长椭圆形的电池或细胞突起。 (纸cthgg5,"使用横向场光电镊子捕获和运输硅纳米线 ")

Cleo / QELS / PHAST全体扬声器

John Pendry伦敦帝国帝国学院的炼务理论家爵士'S Blackett Lab,将在场"超材料和负折射。"他将介绍负折射的简要历史–一种使光以不寻常的方式弯曲的现象–从20世纪60年代的理论观念到过去十年来实现最终的实验验证。他将讨论负折射的应用,例如努力创造一个"perfect lens"和粘附装置,以及光学频率下负折射的进展。

加利福尼亚大学的Alan Heeger at Santa Barbara和2000年的化学奖化学奖获得者"塑料电子和光电子。"塑料通常不进行电力,但化学的进步可以将廉价,灵活,易于制造的材料转化为用于有用电子和光学应用的导体或半导体。例如,Heeger将讨论由半导体聚合物制造的塑料太阳能电池。

威廉D. 1997年诺贝尔物理学奖项的国家标准与技术研究所和接受者菲利普将存在"用光旋转原子。"他将描述激光束如何将称为轨道角动量的物质转移到原子组中。此成就开辟了数据存储和计算的新可能性。

Cleo / QELS并置会议的主题演讲,Photonics,Systems和Technologies(Phast),Coherent,Inc。总裁兼首席执行官John Ambroseo将展示"光子学行业:实现技术还是成熟市场?"他将简要介绍激光的历史,它在50年内帮助创建了互联网的骨干,使摩尔描述的计算机的快速改进'S法律,恢复视力,并做出了可能的化妆激光程序。他将讨论光子学行业如何发展到最终成为一个真正的增长行业。

现场新闻信息

一间公寓将位于巴尔的摩会议中心的普拉特街东室。新闻界将于5月6日星期日开放3月6日。–下午4点。 EDT和Mayay,5月7日–星期四,5月10日从上午7:30。 –下午6点美东时间。有兴趣获得新闻房间的会议徽章的人应在线注册 http://www.cleoconference.org/media_center/MediaRegistrationForm.aspx or contact OSA'科琳莫里森 202.416.1437, [电子邮件 protected] 。新闻午餐小组将于5月8日星期二在下午12点举行。在巴尔的摩会议中心。新闻午餐会将提供全面的新发展,以在Cleo / QELS期间揭幕的重要性。小组还将引入一些最有前途的光学技术应用。注册新闻午餐联系人OSA'科琳莫里森 [电子邮件 protected] ,202.416.1437。

http://www.osa.org

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