利用基于多模光纤的全息内窥镜观察远处物体

全息波前操控能够将发丝细的多模光纤转变为微创无透镜成像器件,其传达的信息密度远高于传统内窥镜。其最突出的应用集中于进入精细环境,包括大脑深部区域,并录制仪器远端附近结构的微米级分辨率图像。在此,我们引入一种替代的“远场”内窥镜,能够对宏观物体在大景深范围内成像。该内窥镜轴尺寸为 0.2$\times$0.4 mm$^2$,由两根平行光纤组成,一根用于照明,第二根用于信号收集。系统针对速度、功率效率和信号质量进行了优化,并考虑了阶跃折射率多模光纤中光传输的特定特征。在 20 至 400 mm 距离间研究了成像质量特性。作为概念验证,我们提供了在甜椒空腔内的成像,甜椒常用作生物医学相关条件的仿体。此外,我们在运转的机械钟上测试了性能,从而验证其在动态变化环境中的适用性。该工作性能达到视频内窥镜的标准清晰度,为在临床和诊断应用中利用微创全息微型内窥镜铺平了道路。