使用微环谐振器和激光产生的超声聚焦的超声检测和成像

超声的光学检测是基于应变场与光场的相互作用的新兴技术,通过调节谐振腔的光学特性进行高灵敏检测。与传统的压电换能器相比,这种检测方案具有宽频带响应,以及灵敏度与尺寸无关的优点。检测器的高灵敏度对于较深的穿透深度至关重要,特别是对于高分辨率成像,因为检测物对高频超声波有强衰减。此外,小器件尺寸具有在超声检测中实现宽接受角的优势。介绍了基于聚合物光子微环谐振器的超声波高灵敏度和宽带检测,并展示其在高分辨率光声层析与光声显微技术中的应用。类似原理还可应用于太赫兹检测,微环可以"听到"吸收太赫兹能量的纳米材料产生的声波。还介绍了产生和聚焦超声波的薄膜光学发射器,用于强振幅聚焦超声成像与治疗。光声源由碳纳米管和弹性体聚合物制成。纳米复合材料作为优异的光吸收器和高效的热转化器,可以产生具有强振幅的输出压力,并具有显示出高频特性的对应频谱。这种方法可以为收集和图形化等细胞工程提供多功能的工具,更重要的是,非热破坏裂可以促进靶向细胞的药物输运与基因治疗。