چاپ

دستگاه دکتر برمک حشمت، دانشيار فوق دکتراي گروه فرهنگ دوربين در آزمايشگاه رسانه موسسه فناوري ماساچوست و دانش‌آموخته پيشين دانشگاه صنعتي اصفهان، از مجموعه‌اي از فيبرهاي نوري براي توليد تصاويري استفاده مي‌کند که مي‌تواند منجر به روش‌هاي جمع‌وجورتر و قدرتمندتري براي بررسي ميدان‌هاي نفتي و ساخت آندوسکوپ‌هاي کوچکتر شود. اين برس نوري از آرايه‌اي از حسگرهاي نوري تشکيل شده که از يک سو به دسته‌اي از 1100 فيبر نوري متصل بوده و از سوي ديگر آزاد هستند تا در شکاف‌هاي ميکرومتري يک غشاي متخلخل حرکت کنند. با حرکت کردن اين فيبرها، انتهاي آزاد آن‌ها به جمع‌آوري نور و انتفال آن به آرايه مي‌پردازد. برخلاف بيشتر سيستم‌هاي رايج فيبر نوري، سمت آزاد اين دسته نيازي به قرار گرفتن در يک صف با آرايه نداشته و مي‌توانند در هر جا حرکت کنند. معمولا اين امر تنها منجر به توليد يک تارشدگي پراکنده مي‌شود، اما تيم حشمت از روشي موسوم به زمان پرواز براي توليد نظم از ميان اين هرج و مرج ظاهري استفاده کردند. اين کار شامل تاباندن انفجاري از نور به هدف و سنجش تفاوت بين انفجار و زماني که نور به آرايه مي‌رسد، است. اين کار به سيستم اجازه مي‌دهد تا از الگوريتمي براي محاسبه موقعيت فيبر و ساخت يک تصوير دقيق استفاده کند. دکتر حشمت، مولف ارشد اين تحقيق اظهار کرد: زمان پرواز که شيوه‌اي پرکاربرد در گروه ماست، هيچ گاه براي انجام چنين کارهايي استفاده نشده بود. کارهاي پيشين از اين روش براي استخراج اطلاعات عمق استفاده کرده بودند اما در اين کار ما آن را براي فعال کردن يک رابط کاربري جديد براي تصويربرداري معرفي کرده‌ايم. در آزمايشات تجربي دکتر حشمت و همکارانش، اين انفجارها از دو ليزر جداگانه که بصورت عمود بر روي هدف مي‌تابيدند، ارسال شد اما در نسخه عملي، خود فيبرها به تامين انفجارهاي نوري مي‌پرداختند. اين فيبرها براي اهداف آزمايشي بر روي مجموعه‌اي از الگوها متمرکز شدند که در اين ميان، انتهاي دسته فيبرها در ميان يک تقسسيم‌کننده پرتو حرکت کرده و يک دوربين معمولي و تصويربردار پرسرعت را براي اندازه‌گيري سرعت انفجارهاي نوري تغذيه مي‌کردند. اين کار به الگوريتم‌ها اجازه داد تا يک نقشه دوبعدي از سرفيبرها را ساخته و تصوير را استنباط کنند. از آنجايي که وضوح تصوير به دليل فيبرهاي 300 ميکرومتري مورد استفاده، تنها 33 در 33 پيکسل بود، تصوير آزمايشي تا حدودي تار بود اما به گفته محققان، اگر فيبرهاي بيشتري با قطر کمتر استفاده مي‌شدند، وضوح بدون افزايش اندازه دسته تا حد بالايي ارتقا پيدا مي‌کرد. علاوه بر آن، با ارسال پالس‌هاي بسيار از ميان فيبرها براي روشن کردن جسم، درجه‌بندي تصاوير تنها در کسري از ثانيه صورت مي‌گرفت و استفاده از تداخل‌سنج که در آن امواج نوري بر روي يکديگر قرار مي‌گيرند، نيز مي‌تواند وضوح را ارتقا بخشد. به گفته محققان، اين فناوري در آينده مي‌تواند براي تقويت تصويربردارها در بررسي ميدان‌هاي نفتي و سفره‌هاي آبي، سيستم‌هاي لوله‌کشي و ايجاد آندوسکوپ‌هاي با قطر کمتر به کار گرفته شود. اين تحقيق در مجله Nature Scientific Reports منتشر شده است.