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遗传编码的光遗传学执行器和荧光指标已成为脑活动相互作用的强大工具，因为它们能够控制和成像具有高细胞型特异性特异性和单细胞空间分辨率的神经元[1-3]。今天的光遗传学和功能性荧光想象的光学系统，例如多光子显微镜和可植入的光学材料，通常是由堆积的组件构建的，并且物理上大且复杂[4]。然而，硅（SI）集成光子学的进步导致纳米级波导和设备密集整合到达到毫米尺度的电路中，从而实现了综合功能[5，6]。因此，可以利用SI光子技术来创建微型神经生物学光学系统的纳米光子工具，并以批量操作性不可能的方式将光输送到脑组织中。一种方法是实现可植入的芯片尺度光子设备，这些设备在无法通过自由空间光学元件无法访问的深度（即超出光学衰减长度之外）的深度内传递和控制图案化的插图。沿着这些线路，纳米光量波导带有纤维耦合器（GC）光发射器[7-10]和微光发射二极管（µ LED）[11] [11]已集成到可植入的SI探针上。在脑组织中，由于光主要向前散射[12]，因此可以在200-300 µm的距离内从GC中发出低差异束[7，8]。此外，正如Si光子束形成的最新进步所证明的[5,14,15]，复杂的光栅和光子电路设计可以精确地与µ LED相对，基于纳米量波导的探针不会产生超过光本身引起的热量，可以更精确地量身定制光学发射功能，与晶圆尺度的铸造制造[9，13]兼容[9，13]，并且可以达到高光源。

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