用于无透镜内窥镜的锥形多芯光纤
光学
2022-04-08 v1
摘要
我们提出了一种新型光纤组件——“锥形多芯光纤（MCF）”，其设计用于集成到超微型内窥镜中，以实现微创双光子点扫描成像，并解决基于 MCF 的无透镜内窥镜所面临的功率传输问题。利用该组件，我们在保持通过记忆效应进行点扫描能力的同时，实验上实现了双光子信号产额 6.0 倍的提升；若牺牲记忆效应，则提升倍数为 8.9 倍。为了达到这一最优设计，我们首先开发并验证了一个快速数值模型，该模型能够根据其结构参数预测任意锥形 MCF 的基本特性。然后，我们使用该模型确定能够产生一组选定目标特性（点扩散函数、传输功率、记忆效应的有无）的锥形 MCF 设计参数。我们通过堆叠拉制法和在基于 CO 激光的玻璃加工与熔接系统上进行后处理，制造了所确定的目标设计。最后，我们展示了所制造的锥形 MCF 在无透镜内窥镜系统中用于双光子成像时的性能增益。我们的结果表明，定制锥形轮廓带来了新的自由度，可以有效地用于无透镜内窥镜。
引用
@article{arxiv.2204.03320,
title = {Tapered multi-core fiber for lensless endoscopes},
author = {Fatima El Moussawi and Matthias Hofer and Damien Labat and Andy Cassez and Géraud Bouwmans and Siddharth Sivankutty and Rosa Cossart and Olivier Vanvincq and Hervé Rigneault and Esben Ravn Andresen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.03320},
year = {2022}
}