3月22日消息，IMEC公司在硅光子芯片上開發了一種光學機械式超聲波傳感器，由于采用了創新的光學機械波導，它具有前所未有的靈敏度。由于這種高靈敏度波導，20微米的小型傳感器的檢測極限比相同尺寸的壓電元件好兩個數量級。該傳感器的低檢測限將使超聲波和光聲成像的新的臨床和生物醫學應用得以發展，如深部組織乳腺攝影和潛在腫瘤組織的血管化或神經支配的研究。
斷層超聲和光聲成像能夠利用超聲波傳感器陣列構建二維或三維圖像，然而，壓電式超聲波傳感器有一些局限性。
首先，檢測極限與傳感器的尺寸成反比，這對于小聲學波長的高分辨率成像來說是個問題。高分辨率的圖像需要小的壓電傳感器，而小的壓電傳感器本身就有較高的檢測極限，導致圖像有噪聲。其次，壓電傳感器依靠其機械共振來增強信號振幅，這意味著它們在共振頻率周圍的小范圍內工作，以避免高檢測極限。最后，壓電傳感器的矩陣需要為每個傳感器元件配備一根導線，這會阻礙應用。
"我們所展示的傳感器將成為皮膚或大腦等原本不透明組織中深層組織成像的游戲規則。對于皮下黑色素瘤成像或乳腺攝影等應用，它可以更詳細地觀察腫瘤和周圍的血管，有助于更詳細的診斷。"IMEC基于波的傳感器和執行器研究員Xavier Rottenberg說。
IMEC的解決方案是基于使用新的CMOS兼容處理技術制造的高靈敏度分肋光學機械波導。其靈敏度比最先進的器件大兩個數量級。低檢測極限可以改善超聲應用中成像分辨率和深度之間的權衡，對于光聲成像來說至關重要，因為光聲成像中的壓力比傳統超聲成像技術低三個數量級。此外，它還可以實現低壓應用，如穿透顱腦功能成像，它受到骨的強超聲衰減的影響。
這些微小(20微米)傳感器的細間距(30微米)矩陣也可以很容易地與光子多路復用器集成在片上，為小型化導管等新的應用提供了可能，因為傳感器矩陣只需要連接很少的光纖，而不是壓電傳感器情況下的每個元件一個電連接。