多通道激光二极管到聚合物波导阵列合器与双非球镜头

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 多通道光学合对于像光学神经刺激这样的先进应用至关重要.
• 现有的合方法可能是复杂和低效的,限制了设备的小型化和性能.
• 开发用于神经接口的集成光学系统需要精确的光输送和信号传输.

研究的目的:

• 开发和描述一个光学系统,以高效的多通道合激光阵列到聚合物波导探头.
• 为了实现高保真度的光学合与最小的交叉语音,用于光学神经刺激器的潜在用途.
• 为了证明将激光源与生物医学应用的柔性聚合物波导阵列集成的可行性.

主要方法:

• 设计和制造一个紧的圆柱形光学合模块,使用一个形镜头.
• 八通道系统的合效率和交叉声的表征.
• 采用聚合物波导技术,SU-8核心和PMMA覆盖,具有逐渐缩小的横向距离.
• 使用波导阵列测试系统,在合地点具有100μm侧面面距.

主要成果:

• 对八个光学通道中的每一个通道实现了低于-13dB的交叉声的特定合.
• 在所有道中证明了近乎统一的合效率.
• 成功地集成了激光阵列与聚合物波导阵列,具有逐渐缩小的距离 (100微米至25微米).
• 开发的模块 (直径13毫米,长20毫米) 证明了多通道光传输的有效性.

结论:

• 开发的光学系统为多通道激光到波导合提供了高效和紧的解决方案.
• 这项技术可以作为一种可行的原型,用于光学神经刺激器的临床前评估.
• 证明的合性能和波导集成为先进的光遗传学和神经接口设备铺平了道路.