ניו-טק מגזין | ספטמבר 2026 | המהדורה הדיגיטלית

ד"ר עופר אלוף, בית הספר להנדסת חשמל ומחשבים, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב, ישראל » פותחות שער MRI מעגלי דיודות לייזר במערכת ליישומים מדעיים חדשים ומדידות יעילות

תקציר הכוללת P - N דיודת לייזר מורכבת מדיודת אזור פעיל שבו אלקטרונים וחורים עוברים רקומבינציה, תהליך המביא לפליטת אור. דיודת הלייזר מכילה חלל אופטי שבו Stimulated מתרחשת פליטה מאולצת ( ). חלל הלייזר מורכב ממוליך Emission ) המסתיים בשני קצותיו Waveguide גל ( במראות. ניתן לחלק את המעגל השקול המלא של דיודת הלייזר לשני חלקים. החלק הראשון מייצג את המעגל החשמלי השקול הפנימי של שבב הלייזר עצמו. החלק השני מייצג את המעגל החשמלי השקול של המארז, הכולל את המרכיבים הפרזיטיים מבוססת סיבים MRI העיקריים. מערכת אופטיים נותנת מענה לצרכים השונים של . אחת מהטכנולוגיות MRI טכנולוגיית ה- Phased הללו היא מערך סלילים מסוג בעל מספר רב של אלמנטים. מערך Array MRI הוא סוג של סליל Phased Array ה- .) Parallel Imaging המאפשר דימות מקבילי ( מדובר בסלילים רב - ערוצים, כאשר לכל ערוץ קיים מקלט עצמאי. מערכת ערוצים זו מגדילה את מספר ערוצי הקליטה בהשוואה מסורתיים. זמן הסריקה המהיר MRI לסלילי

הוא אחד היתרונות הבולטים של מערך . שימוש במספר סלילי Phased Array ה קליטה הפועלים במקביל מאפשר לקצר באופן משמעותי את זמן הסריקה בדימות פורייה. כדי למזער את גודל המערכת הכולל, להפחית את מספר החיבורים ולשפר את בטיחות המערכת, נעשה שימוש במערכת זעירה להעברת אותות באמצעות Fiber Optic Transmission סיבים אופטיים ( כוללת סליל קליטה FOT ). מערכת ה- – FOT .) Active Detuning עם נטרול פעיל ( Low Noise מגבר קדם רעש נמוך ( ) ודיודת לייזר המחוברת Preamplifier לגלאי פוטואלקטרי באמצעות כבלי סיבים אופטיים. מעגל דיודת הלייזר הוא הרכיב האחראי להמרת אותות תהודה מגנטית ) ממצב חשמלי למצב אופטי. המעגל MR ( ממוקם לאחר מגבר הקדם במסלול אות המבוססת סיבים MRI של גשושית ה- RF ה אופטיים. . דיודות לייזר משוואות קצב 1 עם שיהוי בזמן p - n יודת לייזר מורכבת מדיודת ד הכוללת אזור פעיל שבו אלקטרונים

,) Recombination וחורים מתאחדים מחדש ( וכתוצאה מכך נפלט אור. דיודת לייזר מכילה ) שבו מתרחש Optical Cavity חלל אופטי ( Stimulated תהליך של פליטה מאולצת ( ). חלל הלייזר מורכב ממוליך גל Emission ), אשר בכל אחד מקצותיו Waveguide ( ממוקמת מראה. הפוטונים הנפלטים לתוך מוליך הגל יכולים לנוע הלוך ושוב בתוך המוליך, כל עוד הם מוחזרים מן המראות. המרחק בין שתי המראות נקרא אורך החלל . האור במוליך הגל מוגבר L ומסומן ב באמצעות פליטה מאולצת. פליטה מאולצת היא תהליך שבו פוטון גורם לרקומבינציה קרינתית של אלקטרון וחור, ובכך נוצר פוטון ) Phase נוסף בעל אותה אנרגיה ואותו מופע ( כמו הפוטון הפוגע. תהליך זה של "שכפול" הפוטונים יוצר אלומת אור קוהרנטית. תהליך הפליטה המאולצת גורם לעלייה במספר הפוטונים בזמן שהם מתקדמים לאורך מוליך הגל. תנאי הלזירה של דיודת הלייזר הוא שכאשר מביאים בחשבון את הפסדי מוליך הגל, הפליטה המאולצת מספקת הגבר נטו ליחידת אורך. מספר הפוטונים יכול להישמר אם ההגבר הכולל לאחר מעבר הלוך ושוב בחלל שאורכו, כולל

New-Tech Magazine l 48