レンズレス内視鏡用テーパードマルチコアファイバー
引用
El Moussawi, F., Hofer, M., Labat, D., Cassez, A., Bouwmans, G., Sivankutty, S., ... & Andresen, ER (2022). レンズレス内視鏡用テーパードマルチコアファイバー。 arXivプレプリントarXiv:2204.03320 。
キーワード
- テーパードマルチコアファイバー (MCF)
- レンズレス内視鏡
- 二光子イメージング
- 記憶効果
- ポイントスキャン
- 電力供給
- 結合モード理論 (CMT)
- クロストーク
- ストレール比
- 製造
- 特徴づけ
簡単な
新しいテーパー型マルチコアファイバー (MCF) コンポーネントは、MCF ベースのレンズレス内視鏡の低電力供給に対処するように設計されており、メモリ効果のポイントスキャン機能を維持しながら 2 光子信号収量が 6.0 倍に増加し、メモリ効果を犠牲にした場合は 8.9 倍に増加します。
まとめ
この記事では、超小型内視鏡で使用するための「テーパード マルチコア ファイバー (MCF)」と呼ばれる新しい光ファイバー コンポーネントを紹介します。テーパード MCF は、2 光子イメージングに不可欠な電力供給の問題に対処することで、既存の MCF ベースのレンズレス内視鏡を改良します。
著者らは、920 nm パルス励起による 2 光子イメージングに最適化されたテーパー型 MCF の設計、製造、および応用について概説しています。テーパー型 MCF は、注入、輸送、およびイメージングの 3 つのセグメントを組み込むことで、レンズレス内視鏡の密集コア レイアウトと疎集コア レイアウトの両方に対する相反する要件に対処することを目的としています。セグメントは円錐形のテーパーによって結合されています。
主な調査結果:
- 最適な設計パラメータを持つテーパー型 MCF を使用することで、2 光子信号収量が 6 倍に増加することが実験的に達成されました。この設計では、メモリ効果を使用したポイントスキャン機能が維持されました。
- メモリ効果を犠牲にすることで、研究者は2光子信号収率をさらに8.9倍に高めることができました。
- 研究者らは、結合モード理論 (CMT) に基づく高速数値モデルを開発し、構造パラメータから任意にテーパー化された MCF の基本的な特性を予測しました。
- 彼らは有限要素ビーム伝搬法 (FE-BPM) モデルを使用して CMT モデルを検証しました。
- この研究では、CO2 レーザーベースのガラス加工および接合システムを使用して、ターゲットのテーパー型 MCF 設計を製造することを実証しました。
- 研究者らは、フィルター付きスーパーコンティニュームレーザー光源を使用して、製造されたテーパー型 MCF の光学特性を特徴付けました。
この記事は、テーパー型 MCF が 2 光子収量を大幅に増加させることで 2 光子レンズレス内視鏡検査を改善する可能性を強調し、生物組織における低侵襲かつ高解像度の画像化の有望な手段を提供します。