科技日報北京5月8日電 （記者張夢然）新加坡—麻省理工學院研究與技術聯盟的科學家開發了世界上最小的LED（發光二極管）。這種新型LED可用於構建迄今最小的全息顯微鏡
，讓現有手機上的攝像頭僅通過修改矽芯片和軟件即可轉換為顯微鏡。相關研究發表在最近的《光學》雜誌上。

這(zhe)一(yi)突(tu)破(po)得(de)到(dao)了(le)革(ge)命(ming)性(xing)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)算(suan)法(fa)的(de)支(zhi)持(chi)，該(gai)算(suan)法(fa)能(neng)夠(gou)重(zhong)建(jian)全(quan)息(xi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)觀(guan)察(cha)的(de)物(wu)體(ti)，增(zeng)強(qiang)對(dui)細(xi)胞(bao)和(he)細(xi)菌(jun)等(deng)微(wei)觀(guan)物(wu)體(ti)的(de)檢(jian)查(zha)，而(er)無(wu)須(xu)笨(ben)重(zhong)的(de)傳(chuan)統(tong)顯(xian)微(wei)鏡(jing)或(huo)額(e)外(wai)的(de)光(guang)學(xue)器(qi)件(jian)。

大多數光子芯片中的光都來自芯片外，這導致整體能源效率低下，從根本上限製了芯片的可擴展性。

團隊此次開發的最小矽發射器
，其光強度可與目前最先進的大麵積矽發射器相媲美。新型LED在室溫下表現出高空間強度（102±48毫瓦/平方厘米）


，並且在所有已知的矽發射器中具有最小的發射麵積（0.09±0.04平方微米）。為了展示潛在的實際應用
，研究人員隨後將這種LED集成到一個不需要透鏡或針孔的在線
、厘米級全矽全息顯微鏡中。

他們還構建了一種新穎的、未(wei)經(jing)訓(xun)練(lian)的(de)深(shen)度(du)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)架(jia)構(gou)，該(gai)架(jia)構(gou)能(neng)使(shi)全(quan)息(xi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)重(zhong)建(jian)圖(tu)像(xiang)並(bing)提(ti)高(gao)圖(tu)像(xiang)質(zhi)量(liang)。與(yu)需(xu)要(yao)訓(xun)練(lian)的(de)傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)不(bu)同(tong)，新(xin)的(de)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)架(jia)構(gou)通(tong)過(guo)在(zai)算(suan)法(fa)中(zhong)嵌(qian)入(ru)物(wu)理(li)模(mo)型(xing)來(lai)消(xiao)除(chu)訓(xun)練(lian)的(de)需(xu)要(yao)，允(yun)許(xu)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)在(zai)事(shi)先(xian)不(bu)了(le)解(jie)光(guang)源(yuan)光(guang)譜(pu)或(huo)光(guang)束(shu)輪(lun)廓(kuo)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)使(shi)用(yong)新(xin)型(xing)光(guang)源(yuan)。

這種微型LED和(he)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)的(de)協(xie)同(tong)組(zu)合(he)，可(ke)用(yong)於(yu)其(qi)他(ta)計(ji)算(suan)成(cheng)像(xiang)，例(li)如(ru)用(yong)於(yu)活(huo)細(xi)胞(bao)跟(gen)蹤(zong)的(de)緊(jin)湊(cou)型(xing)顯(xian)微(wei)鏡(jing)或(huo)活(huo)植(zhi)物(wu)等(deng)生(sheng)物(wu)組(zu)織(zhi)的(de)光(guang)譜(pu)成(cheng)像(xiang)。該(gai)研(yan)究(jiu)還(hai)為(wei)光(guang)子(zi)學(xue)的(de)重(zhong)大(da)進(jin)步(bu)鋪(pu)平(ping)了(le)道(dao)路(lu)。