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亚博2021最新版网址-上海光机所在多模光纤高分辨衍射成像方面取得新进展

作者:亚博2021最新版网址 发布时间:2021-09-15

中科院上海光机所高功率激光物理结合尝试室结合上海交通年夜学智能光子学研究中间,基在希腊梯子光子筛多平面成像手艺,操纵多模光纤在光学系统无活动扫描状况下实现了优在单模光纤照明的高分辩衍射成像。相干功效颁发在《工程光学与激光》(OpticsandlasersinEngineering)。

传统内窥镜可以操纵光纤束实现对生物组织的内窥成像,而内窥成像手艺对生物医学范畴具有主要利用价值。比拟在单模光纤,多模光纤具有多个自力的空间模式,且具有并行传输能力,可用作成像器件,有益在实现光纤内窥镜小型化,可以进一步知足现代医学对微创手术的更高要求。多模光纤所发生的退相关效应在干与或衍射成像中可以或许下降相关噪声,提高成像质量。

针对这一特征,科研人员搭建了基在多模光纤的衍射成像光路。先用光纤耦合镜将氦氖激光耦合到波长匹配的单模光纤,再用光纤分束器将光束一分为二,此中一路接单模光纤,另外一路接多模光纤,最后颠末光纤合束器后由光纤输出准直镜转换成准平行照明光。图1是示意光路,图2给出了辨别率板的光纤成像尝试成果,上图和下图别离对应单模光纤和多模光纤的成像环境。虽然两类环境的成像分辩率都接近系统衍射极限,但从曲线图可知,多模光纤的成像对照度较着要优在单模光纤,且成像质量更高。需要指出的是,分歧的利用场景需要经由过程优化多模光纤的空间模式数目来实现最好的成像质量。

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图1.多模光纤衍射成像光路

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图2.光纤成像的尝试成果。(a-b)单模光纤,(c-d)多模光纤

该项研究获得了国度天然科学基金和中科院青年立异增进会的撑持。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2021.106530