2020年2月6日-东京大学的研究人员展示了多模光纤（MMF）与集成光学相控阵（OPA）芯片结合用于单像素成像的潜在生物医学应用。这项技术可以允许使用更小的设备来执行伪随机散斑图像应用，如超薄内窥镜或活体神经成像。

该研究小组的博士生福井太郎（Taichiro Fukui）表示，先前的研究表明，使用随机散斑而不是聚焦点照亮目标，可以提高成像过程的空间分辨率。他说：“这是因为与聚焦光斑不同，随机散斑照明由包含更高空间频率元素的干扰图案组成。”。

通过将MMF输出与OPA芯片集成，OPA芯片将输入光分成若干独立的移相器，能够产生不同的随机散斑图案来照亮目标。

福井说：“尽管我们之前已经证明了仅使用不带MMF的OPA就可以实现基于随机散斑的成像，但我们无法将大量的点杜德分解为OPA上数量有限的移相器。”。“令人惊讶的是，在这项工作中，我们发现通过MMF传输，可解析点的数量可以大幅增加。”

通过光照模式矩阵和透射光功率矩阵的简单矩阵乘法运算，可以快速重建目标图像。

在测试这一方法时，研究小组使用128个移相器和600个照明模式，能够达到490个可分辨点，这一结果与其他MMF技术相当，但设备更小、更便宜、更快。

福井说：“这项研究中最重要的发现是，可分解数基本上是由MMF的空间容量决定的，不再像传统的仅使用OPA的方法那样，由OPA决定。”。“我们已经证实，如果我们在MMF内部有更强的多式联运耦合，可分解点的数量甚至可以超过1000个。我们的工作只是展示这种可能性的第一步。我们相信，我们的方案不仅可以用于内窥镜应用，还可以用于各种光学传感和成像场景，例如流式细胞仪和光学相干断层扫描。”