Descrizione del progetto
Semplificare la tecnologia delle fibre multimodali per la diagnostica per immagini
Dalla loro introduzione in medicina, le fibre ottiche hanno aperto nuovi campi di applicazione che vanno da trattamenti invasivi e non invasivi alla chirurgia endoscopica e alla diagnostica per immagini. Nonostante i benefici delle fibre multimodali rispetto ad altre fibre alternative, alcuni raggi di luce impiegano molto più tempo a viaggiare attraverso la fibra rispetto ad altri, contribuendo alla dispersione modale. Ciò necessita di una lunga pre- e post-elaborazione del segnale ottico, limitandone l’uso nell’imaging in tempo reale. Il progetto WAVESCOPE, finanziato dall’UE, svilupperà la tecnologia per superare questa sfida. Il suo scopo è quello di dimostrare raggi ottici stabili ad alta potenza e altamente focalizzati con fibre multimodali. In caso di successo, questa tecnologia realizzerà una vera svolta nel settore dell’imaging intraoperatorio.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-POC-LS - ERC Proof of Concept Lump Sum PilotIstituzione ospitante
00185 Roma
Italia