用于具有灵活景深的光纤成像探针的单层及多层微尺度衍射透镜制造
光学
2024-01-29 v1
摘要
细如发丝的光纤内窥镜为体内先进成像应用开辟了新范式。在某些应用中，如光学相干断层扫描（OCT），可能需要在光纤端面上构建光整形结构以产生具有大景深的针状贝塞尔光束，而在其他应用中，则更倾向于具有高横向分辨率的较短景深。本文展示了一种在光纤上制造光整形结构的新方法，该方法通过将封装的平面衍射透镜键合到光纤端面上实现。衍射金属结构具有设计、制造和转移简单的优点，并且我们的封装方法可扩展至多层堆叠。作为演示，我们设计并将一个菲涅耳波带片和一个衍射轴棱镜转移到光纤端面上，并表明后者产生的针状贝塞尔光束具有350微米的焦深。我们还评估了两种器件的成像性能，并表明轴棱镜光纤能够在150微米的距离内保持对USAF分辨率靶的聚焦图像。最后，我们在光纤上制造了一个双层菲涅耳波带片堆叠，表征了修改后的光束轮廓，并展示了良好的成像性能。我们预期，这种制造方法可以使多功能复杂光学结构（例如，利用等离激元、偏振控制）集成到光纤上，用于超薄先进成像与传感。
引用
@article{arxiv.2401.14551,
title = {Single- and multi-layer micro-scale diffractive lens fabrication for fiber imaging probes with versatile depth-of-field},
author = {Fei He and Rafael Fuentes-Dominguez and Richard Cousins and Christopher J. Mellor and Jennifer K. Barton and George S. D. Gordon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.14551},
year = {2024}
}