Computational optical imaging with a photonic lantern.
Computational optical imaging with a photonic lantern.
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DOI：
10.1038/s41467-020-18818-6
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发表时间：
2020-10-15
影响因子：
16.6
通讯作者：
Thomson RR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Choudhury D;McNicholl DK;Repetti A;Gris-Sánchez I;Li S;Phillips DB;Whyte G;Birks TA;Wiaux Y;Thomson RR
光纤的薄而柔韧的特性通常使其成为观察生物体内过程的理想技术，但目前的显微内窥镜方法在空间分辨率上受到限制。在这里，我们展示了一种使用多芯光纤（MCF）实现高分辨率显微内窥镜的途径，该光纤在远端通过锥形形成绝热多模到单模“光子灯”转变。我们表明，通过单独激发单模MCF核心，可以从灯笼的输出投射出不同的多模光模式，并且这些模式对纤维运动高度稳定。然后利用这种能力来演示一种形式的单像素成像，其中单像素检测器用于检测通过每个多模模式的物体透射的光的比例。我们称之为SARA-COIL的自定义计算成像算法仅使用预先测量的多模模式本身和探测器信号来重建目标。在这里，作者展示了一种使用带光子灯的多芯光纤实现高分辨率显微内窥镜的方法。他们表明，通过单独激发单模MCF核心，可以从灯笼的输出中投射出不同的多模光模式，其模式对纤维运动高度稳定。
The thin and flexible nature of optical fibres often makes them the ideal technology to view biological processes in-vivo, but current microendoscopic approaches are limited in spatial resolution. Here, we demonstrate a route to high resolution microendoscopy using a multicore fibre (MCF) with an adiabatic multimode-to-single-mode “photonic lantern” transition formed at the distal end by tapering. We show that distinct multimode patterns of light can be projected from the output of the lantern by individually exciting the single-mode MCF cores, and that these patterns are highly stable to fibre movement. This capability is then exploited to demonstrate a form of single-pixel imaging, where a single pixel detector is used to detect the fraction of light transmitted through the object for each multimode pattern. A custom computational imaging algorithm we call SARA-COIL is used to reconstruct the object using only the pre-measured multimode patterns themselves and the detector signals. Here, the authors demonstrate a route to high resolution microendoscopy using a multicore fibre with a photonic lantern. They show that distinct multimode patterns of light can be projected from the output of the lantern by individually exciting the single-mode MCF cores, whose patterns are highly stable to fibre movement.
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影响因子：
3.6
作者：
Amitonova, Lyubov, V;de Boer, Johannes F.
通讯作者：
de Boer, Johannes F.
影响因子：
1.7
作者：
Bang Cong Vu
通讯作者：
Bang Cong Vu
影响因子：
3.8
作者：
Birks, T. A.;Mangan, B. J.;Murphy, D. F.
通讯作者：
Murphy, D. F.
DOI：
10.1111/j.1365-2966.2012.21605.x
发表时间：
2012-10-01
影响因子：
4.8
作者：
Carrillo, R. E.;McEwen, J. D.;Wiaux, Y.
通讯作者：
Wiaux, Y.
影响因子：
3.8
作者：
Tsvirkun, Viktor;Sivankutty, Siddharth;Rigneault, Herve
通讯作者：
Rigneault, Herve