Appl 多模非线性内窥显微成像探头利用双芯双包层光纤和聚焦组合微光学概念技术背景：全世界人口中持续增长的恶性肿瘤及生活方式诱导的疾病迫切需求一种新的、无创的、无标记的成像模态用于早期在体疾病检测。这些在体检测包括常规的疾病状态无创检测、手术过程中的术中成像等。目前，许多研究表明，联合相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)、二次谐波生成(second harmonic generation,SHG)、双光子激发荧光(two-photon excited fluorescence,TPEF)的多模非线性显微镜，可以实现离体 ...
辨SHG成像多模光纤内窥镜技术背景：癌症和纤维化疾病会以组织结构发生变化的形式表现出来，目前对这些疾病的医学诊断主要基于活检和随后的非现场组织病理学手段。而使用微创技术，可以即时且原位地做出类似诊断，这极大的减小了做出诊断的时间并且避免了重复手术的可能。基于此，被称为光学切片的先进光学成像技术被开发出来用于微创成像。这种技术依靠各种各种的无标记光学成像模态（通常是将这些模态结合起来一起使用），如相干反斯托克斯拉曼光谱（anti-Stokes Raman spectroscopy, CARS）、双光子荧光、二次谐波生成（second-harmonic generation, SHG）成像等（参见 ...
有的几种使用多模光纤、多芯光纤或套管(cannula)的无透镜内窥镜设计，存在对弯曲敏感、视野受限或无颜色分辨能力等缺点。（2）现有无透镜相机有平坦的外形，但受图像传感器阵列和相关电子设备的尺寸限制，导致它们的横向尺寸很大。因此，这些方法适合在应用于组织表面，不适合植入组织深层成像。文章创新点：基于此，美国约翰霍普金斯大学的Jaewook Shin(第1作者)和Mark A. Foster(通讯作者)等人提出将编码孔径成像与多芯光纤相结合，创建了一个头端(distal)无透镜的显微内窥镜系统，同时实现了小型化和宽视野。该显微内窥镜对弯曲不敏感，能够实现彩色成像。视场980um，使用6000根纤 ...
合限制在一根多模光纤的一个共享体积内的可扩展光学学习算子(scalable optical learning operator,SOLO)解决方案。并通过用于单变量线性回归、多变量线性回归、面部图像的年龄预测、音频语音分类和 X 射线图像任务的 COVID-19 诊断等实验，证明了基于多模光纤的模拟光学计算机具有高能效、通用性，并且获得的性能可与数字计算机相媲美。（1）将光学的三维连通性与光纤提供的长相互作用长度和横向限制相结合，这使得在相对较低的光功率下实现光学非线性成为可能。（2）在多模光纤中密集支持的大量空间模式既保持了光学的传统高并行度特性，又保持了紧凑的外形。（3）应用百万像素空间光 ...
200um的多模光纤输出。SLED模组(EXALOS RGB-SLED engines)单模光纤输出，z大输出功率5mW,中心波长分别为635、510、450nm。实验结果：参考文献：Yifan PengSuyeon ChoiJonghyun KimGordon Wetzstein,"Speckle-free holography with partially coherent light sources and camera-in-theloop calibration",Sci. Adv., 7 (46), eabg5040.DOI：https://www.scienc ...
具有高性能的多模成像显微镜。(1)成像装置。405nm、488nm、561nm、647nm半导体激光器各自经过半波片和二向色镜后，合束进入声光可调谐滤光器(AOTF)。AOTF对入射光进行开关和功率控制。随后，AOTF的出光经过两个分光棱镜分成三束光，由反射镜和振镜反射耦合进标号为A、B、C三条宽带单模光纤，振镜用于调节耦合进光纤的光功率。每一条宽带单模光纤出光各自耦合进一个共焦扫描模组，每个模组都包含一个MEMS线扫描仪、耦合光路、物镜、卷帘相机。A、B、C三个模组按顺序轮流采集。每个模组实行线扫描，卷帘相机的行扫描和线扫描照明对应，实现共焦。(2)采用去噪、三视图解卷积模型，从低信噪比的各 ...
m以上。基于多模光纤的最细成像内窥镜，在其插入目标的远端不需要大型的光学元件。具有三维成像能力的多模光纤内窥镜尺寸可至约100um。然而，多模光纤展示出了复杂的光学传递函数(OTF)，这归因于模式混合和模式色散。要实现成像，多模光纤内窥镜需要依赖传输特性的校准。这可以通过依序激发所有支持的光纤模式，然后使用数字全息或神经网络来记录光学传递函数来实现。可编程的光学元件，如空间光调制器(SLM)预先编码光纤近端的光场，以在光纤远端获得想要的光场分布。这可以在光纤远端面产生聚焦和其它更复杂的光场模式。OTF与光纤的弯曲、波长漂移、温度变化强相关，这意味着需要实时原位校准。但实际上校准很复杂，很难实现 ...
损耗更高。）多模光纤通常具有更高的数值孔径，例如0.3。光子晶体光纤可能有非常高的值。较高的 NA 会产生以下后果：- 对于给定的模式区域，具有更高 NA 的光纤具有更强的导向性，即它通常会支持更多的模式。-单模制导需要更小的芯径。相应的模式区域越小，出光纤的光束发散角度越大。光纤非线性相应增加。相反，大模式面积单模光纤必须具有低 NA。-低 NA 会增加随机折射率变化的影响。因此，具有非常低 NA 的光纤可能会表现出更高的传播损耗。-弯曲损耗减少；光纤可以弯曲更多才出现显著的弯曲损耗。-如果纤芯变得有点椭圆，例如由于制造中的不对称性，这会导致双折射。对于具有高 NA 的光纤，这种效果更强。- ...
型。这是在很多模态试验中发生的常见试验问题。由于无法得到结构的全部重要的模态活动部分，造成可用的测点太少，以至于不能确定模态振型。进行模态试验时，另一个常见的问题是不愿意去测量结构的相邻部分。会做的典型解释是，我们只对我们负责的结构部分感兴趣。我们对结构的其他部分不感兴趣，因为它不在我们的管辖范围之内。为了说明这种说法的问题，我们可以再次利用这个简单框架。但这次只采集结构内部平面的测量结果和模态数据。我们很快可以发现，某些模态振型信息是主要由结构外部所决定。如果没有测量足够多的信息来充分地描述模态振型，盲目地局限于所观察的数据的时候，或许很难确定问题的原因是什么。这个很好的例子使我想起了近期的 ...
频带之外的很多模态，且可能造成加速度计饱和，使得测量结果质量不好。现在让我们了解在模态试验中为什么还要制订规则来遵守。可能很多时候有些试验我们想要提供某些指导，关于进行试验的一些典型方法。这是为了有利于我们进行测试，但在某些试验情况下这可能不是特别有用。但问题是某些这类“建议规则”被解释为一成不变，宛如十诫。另外这些“建议规则”制订的时间可能要追溯到20或更多年之前，当时仪器设备不像今天的这样好，其时，12位采集系统非常普遍。但是在有更好的设备以及24位采集系统普遍使用的情况下，今天这些规则可能不再迫切需要了。所以尽管我认为“建议做法”显然是需要的，但同时也认为我们需要认识到它们是建议的，并且 ...
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