Los sensores de imágenes coherentes nanofotónicos ( NCI ) son sensores de imágenes que determinan tanto la apariencia como la distancia de una escena fotografiada en cada píxel. Utilizan una serie de LIDAR (rayos láser de escaneo) para recopilar esta información sobre el tamaño y la distancia, utilizando un concepto óptico llamado coherencia (en el que las ondas de la misma frecuencia se alinean perfectamente). [1]
Los NCI pueden capturar imágenes 3D de objetos con suficiente precisión para permitir la creación de réplicas de alta resolución utilizando tecnología de impresión 3D. [1]
La detección tanto de la intensidad como del retraso relativo permite aplicaciones como imágenes reflectivas y transmisivas en 3D de alta resolución, así como imágenes de contraste de índice. [1]
Un NCI que utiliza una cuadrícula de 4×4 píxeles de 16 acopladores de rejilla [2] funciona en base a un esquema de medición de distancia de onda continua modulada en frecuencia (FMCW) en el dominio del tiempo modificado, donde las mediciones simultáneas en el dominio del tiempo tanto del período como del tiempo de cruce por cero de cada salida eléctrica del chip nanofotónico permiten al NCI superar los límites de resolución de la detección en el dominio de la frecuencia. [3] Cada píxel del chip es un interferómetro independiente que detecta la fase y la frecuencia de la señal además de la intensidad. Cada píxel LIDAR abarca solo unos pocos cientos de micrones, de modo que el área cabe en un área de 300 micrones cuadrados. [2]
El prototipo alcanzó una resolución de profundidad de 15 μm y una resolución lateral de 50 μm (limitada por el espaciado de píxeles) en un rango de hasta 0,5 metros. Fue capaz de detectar un contraste de índice de refracción equivalente al 1 % en un espesor de 1 mm. [3]