Description du projet
Rationaliser la technologie de la fibre multimode pour l’imagerie médicale
Depuis son introduction en médecine, la fibre optique a ouvert de nouveaux domaines d’application allant des traitements invasifs et non invasifs à la chirurgie endoscopique et au diagnostic par imagerie. Malgré les avantages des fibres multimodes par rapport à d’autres alternatives de fibres, certains rayons lumineux prennent beaucoup plus de temps à parcourir la fibre que d’autres, contribuant à la dispersion modale. Cela nécessite un long pré et post-traitement du signal optique, ce qui limite leur utilisation dans le domaine de l’imagerie en temps réel. Le projet WAVESCOPE, financé par l’UE, développera une technologie pour résoudre ce problème. Son objectif est de faire une démonstration des faisceaux optiques stables de haute puissance et hautement focalisés avec des fibres multimodes. En cas de succès, cette technologie constituera une véritable percée dans le domaine de l’imagerie peropératoire.
Objectif
The WAVESCOPE project is about exploiting a novel optical concept recently introduced by the PI in the domain of medical imaging. This concept deals with the frontier research topic in the photonics, i.e. the self-control of the spatial quality of optical beams in multimode nonlinear optical fibers. The WAVESCOPE technology is poised to enable a breakthrough in the clinical domain, providing for the first time ever the stable delivery of high power and strongly focused optical beams with multimode optical fibers into the demanding domain of intraoperative imaging. In the state-of-the-art multimode nonlinear optical devices, propagation in multimode fibers is hampered by randomization of light beams, leading to beam scrambling after short lengths of fiber. This makes the use of multimode fibers unviable for real-time imaging, because of the necessary lengthy pre- and post-processing of the optical signal. Our approach is to exploit the intensity dependent refractive index of fibers to recover the spatial beam quality of a multimode wave. In the project we shall develop a new multimode fiber based device for scanning 3D samples with micrometer resolution by using ultrashort high peak power optical pulses, whereby fiber nonlinearity provides an environmentally robust compensation of temporal and spatial dispersion, thus preventing information spreading in time domain, and beam quality loss in the spatial domain. WAVESCOPE technology has applications in many industry fields: here we will demonstrate the proof-of-principle generation of high-resolution optical images in optical microscopy/endoscopy, thereby resolving an uncovered need on the introduction of the intraoperative pathologic assessment in oncology through the in-situ optical biopsy.
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
ERC-POC-LS - ERC Proof of Concept Lump Sum PilotInstitution d’accueil
00185 Roma
Italie