工業界與學術界之間的一次結合第一次實現了對立方米體積的光學相干斷層掃描（OCT）成像。由於OCT在提供關於材料成分，亞表面結構，鍍層，表面粗糙度以及其他性能等難以獲取的信息上的能力，這個進步可以打開OCT在工業，製造業和醫藥上的許多新用途。這一成就也代表了在單一集成電路晶片上開發高速低成本OCT系統的重要進展。
「我們的研究成果創造了在立方米容積成像上的世界紀錄，比以前的三維OCT演示模型在深度和體積上至少大了一個數量級，」麻省理工學院（麻薩諸塞州）的James G． Fujimoto說。「這些結果為OCT在這個新領域上的應用提供了一個原理性證明。」
OCT，由Fujimoto的研究組及其合作者在上世紀90年代最先發明的OCT技術，現在已經成為了眼科領域的標準檢驗手段，並且也被越來越多的應用在心臟病和腸胃病上。雖然OCT提供了具有微米尺度解析度的有用的三維圖像，但是它的成像深度局限於幾個毫米到幾個釐米之間。
一種新的可以對大型物體如這個真人大小的人體模型和棋盤成像的三維OCT技術。
在美國光學學會的高影響力研究期刊《光學》上，這些研究人員們報告了在1．5米的區域上具有15微米的解析度的高速三維OCT成像。他們通過對一個人體模型，一輛自行車以及一個人類大腦和顱骨的模型進行成像來證明了他們的新OCT成像方法。他們還對大小範圍從米到微米的物體進行了測量。
長範圍內的多種尺度
除了高速和高解析度的優點以外，OCT使得在多個深度下的成像，剖面和距離測量能夠同時進行而沒有雜散光。
「長程OCT是一類新的工作範圍，其需要非常高性能的光源，集成的光接收機和信號處理，」Fujimoto說。OCT中所講的範圍（Range）是指測量可以同時進行的深度範圍。將OCT範圍的中心位置放置在離成像儀器非常近或非常遠的位置是可能的。
這項新技術對於工業和製造業環境來說特別有用，在其中，它可以被用來監測過程，執行技術測量以及材料的無損評價。宏觀尺度OCT也可以增強醫療成像，例如，在腹腔鏡檢查中提供三維測量或者提供上呼吸道的測繪結構。
電信技術的進步帶來了OCT技術的提高
使米級範圍的OCT成為可能的光源是一種由Thorlabs公司以及Praevium研究公司開發的可調諧垂直腔面發射雷射器（VCSEL）。其採用了MEMS器件來隨著時間迅速地改變或者說掃描雷射的波長來進行所謂的掃源光學相干斷層成像。
「我們麻省理工學院的研究組以及我們來自Thorlabs公司以及Praevium研究公司的合作者的研究表明VCSEL光源的相干長度比其他適合用於OCT的掃描雷射技術要長几個數量級，這表明長程OCT成像的可能性，」麻省理工學院和Thorlabs公司的Ben Potsaid說，他是該論文的合著者之一。
雖然麻省理工學院的研究人員已經用VCSEL光源進行很多年的實驗，但是光探測和數據採集仍然是一個挑戰。這些障礙被為電信應用而設計的先進光學元件克服了。
在這項新的工作中，研究人員使用了一種由Acacia通信公司開發的新的矽光子相干光接收器，它用一個微小的、低成本的單晶片光子集成電路（PIC）取代了幾個大體積的OCT元件。更重要的是，PIC接收器支持掃描源OCT所需的非常高的電學頻率和非常寬的光波長範圍，同時還可以進行所謂的正交檢測，這使得在給定的數據採集速度下OCT的成像範圍增加了一倍。
「上世紀90年代初OCT技術的發展就受益於應用在光纖通信中的器件和方法，」Fujimoto說。「25年後的今天，光通信行業的進步仍然在持續地促進著OCT技術的進步。」
在論文中，研究人員展示了米級範圍的OCT可以從不同形狀和材料的表面獲得強烈的信號。他們的試驗還表明了該技術的性能還沒有達到VCSEL雷射光源或PIC接收器的原理極限。
片上OCT
研究人員正在努力開發和利用更為廉價和高速的元件，以加快數據採集和處理步驟。這最終可能會使得使用定製化集成電路晶片的實時OCT成像成為可能。
「隨著PIC技術的不斷進步，人們可以期望在未來的五年內OCT系統集成到一個單一的晶片上，大幅地降低尺寸和成本，」Acacia通信公司的Chris Doerr說，他也是該論文的合著者之一。「這將會使全世界更多的人受益於OCT技術，以及開闢出新的應用。」