漫反射相关光谱(DCS)是一种多样化、非侵入性的技术，用于测量脑组织中的皮质血流量，进行脑损伤的诊断和评估。在漫反射相关光谱（DCS）测量时，使用激光对组织进行照射，这样研究人员和临床医生就能够对血细胞的强度波动进行测量。其中一些光也会穿过颅骨进入大脑，在那里它被红细胞和组织进行散射，然后从组织表面散射出来。该技术通过监测返回光的强度，计算其自相关（g（2））并将其拟合到相关扩散模型[1]来测量这种细胞活性的规模。虽然它对微小位移的灵敏性带来了许多独特的优势，但传统的DCS系统在试图深入组织时会受到光子的限制，这导致测量窗口较长（约1秒）[2]。
由于收集的光子数量较少，单光子探测器使研究人员能够更深入地观察组织，同时减少测量时间。许多Photon Force的使用者一直在使用单光子计数相机进行DCS测量，从而提高采集效率和速度。
使用单光子计数相机PF32进行DCS测量的一种方法，是以非常高的帧速率获取光子计数数据，以便测量发生在大脑内的快速去相关时间。处理如此大量的数据可能会带来其他挑战，从而无法完全实现实时测量。虽然这在某些情况下是可以接受的，但Photon Force的客户Facebook Reality Labs需要实时测量反馈。为此Photon Force对单光子计数相机PF32进行了数据内处理的开发，从而可以直接输出g（2）数据，最终实现了实时测量数据的反馈。
在下面的原理图中，展示了如何使用Photon Force的单光子计数相机PF32进行DCS测量。
从左上角开始：将长相干长度的激光耦合到光纤中。该光纤的输出端与头部接触。光穿过组织和颅骨，进入大脑。散射出来的光信号并被另一根光纤收集（输入和输出光纤之间的距离越大，光子在收集之前渗透到脑组织中的深度就越深）。将输出光纤放置在距传感器的适当距离处以观察斑点图案，并以>300kfps的高速率记录帧以观察图案的快速变化。数据可以直接读出到PC进行后处理，或者使用Photon Force的硬件加速，实现动态计算g（2）相关数据。
文献参考：
[1]https://www.med.upenn.edu/brainstimcenter/diffuse-correlation-spectroscopy-dcs.html
[2]“Fast and sensitive diffuse correlation spectroscopy with highly parallelized single photon detection”, W.Liu et al. APL Photonics 6, 026106 (2021)
