براساس گزارش نيچر، اين ابزار با استفاده از دسته اي از فيبرهاي نوري به جاي لنز مي‌تواند فرايند عكسبرداري را انجام دهد،تكنيكي كه به ايجاد شيوه‌هايي قدرتمند و يكپارچه براي مطالعه روي ميدان‌هاي نفتي و ابداع اندوسكوپ‌هاي كوچكتر منجر خواهد‌شد.
قلم‌موي نوري كه برمك حشمت دانشيار پسادكترا و رئيس زيرگروه IPEP (مسائل معكوس در گسيل انرژي) در لابراتوار مدياي MIT و همكارانش ابداع كرده‌اند شامل تعدادي از حسگرهاي نوري است كه از يك سو به دسته‌اي 1100تايي از فيبرهاي نوري متصل شده‌اند. سر ديگر اين فيبرهاي نوري آزاد است تا بتواند در ميان حفره‌هاي ريز سطوح مختلف را حركت كند. با حركت روي سطوح مختلف،فيبرهاي نوري نور را جمع‌آوري كرده و به حسگرهاي نوري ارسال مي‌كند.
از چپ به راست: موضوع اصلي عكسبرداري و عكسي كه در نهايت ايجاد شده‌است
برخلاف سيستم‌هاي رايج فيبر نوري، سر آزاد دسته فيبرهاي نوري نيازي به اين ندارند تا با حسگرها هم‌راستا باشند و مي‌توانند در هر جهتي حركت كنند. اين رويكرد معمولا به ايجاد تصاويري ناواضح منتهي مي‌شود، اما حشمت و همكارانش با استفاده از تكنيكي به نام زمان پرواز توانسته‌اند از ميان اين بي‌نظمي ناشي از حركت آزادانه فيبرهاي نوري، نظم و ترتيبي به دست آورند. در اين تكنيك پرتوي از نور به سوي موضوع تابيده مي‌شود و تفاوت ميان شدت نور اوليه با شدت نوري كه به حسگرها رسيده‌است محاسبه مي‌شود. به اين شكل سيستم با استفاده از الگوريتمي مي‌تواند موقعيت فيبرهاي نوري را تشخيص داده و تصويري واضح را ثبت كند.
حشمت و همكارانش براي آزمايش اين سيستم دو پرتو ليزري را به صورت جداگانه به سمت هدفي تاباندند، اگرچه در مدل كاربردي فيبرهاي نوري خود منبع نور به شمار مي‌روند. در اين آزمايش فيبرها روي مجموعه‌اي از شكل‌ها به حركت درآمدند درحالي كه انتهاي ديگر فيبرها به يك پرتوشكاف متصل به يك دوربين عادي و يك تصويرساز براي محاسبه سرعت پرتوهاي نوري وصل شده‌بود. به اين شكل الگوريتم‌ها مي‌توانستند نقشه‌اي دو بعدي از سر متحرك فيبرهاي نوري را محاسبه كرده و تصوير حقيقي را استخراج كنند.
از آنجايي كه وضوح تصوير نهايي به واسطه فيبرهاي نوري 300 ميكرومتري مورد استفاده در آزمايش تنها 33 در 33 پيكسل بود، تصاوير به دست آمده كدر و ناواضح بودند اما حشمت مي‌گويد درصورتي كه از فيبرهايي بيشتر با قطر مناسب‌تر استفاده شود، وضوح تصوير تا اندازه‌اي قابل توجه افزايش پيدا خواهد‌كرد بدون اينكه حجم دسته فيبرها افزايشي پيدا كند. علاوه بر اين با ارسال پالس‌هاي نوري متعدد از ميان فيبرها براي روشن‌ساختن موضوع تصويربرداري، پيمايش سطح تصاوير در كسري از ثانيه انجام خواهد‌گرفت و با استفاده از ابزار تداخل‌سنجي در مناطقي كه امواج نوري با يكديگر همپوشاني دارند، وضوح تصوير افزايش پيدا خواهد‌كرد.
برمك حشمت معتقد است اين فناوري روزي به عنوان سيستم تصويرساز قدرتمند براي مطالعه روي ميادين نفتي و سفره‌هاي آبي، بازرسي سيستم‌هاي لوله‌كشي، و ايجاد اندوسكوپي با قطري كمتر از ابزارهاي اندوسكوپي رايج، مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
نظر شما