نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
دانشکده فیزیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
چکیده
میکروسکوپی تمام‌نگاری دیجیتالی یک روش غیر مخرب و عاری از برچسب است که اطلاعات فازی کمّی را در کاربردهای صنعتی و بیولوژیکی ارائه میدهد. منابع نوری با همدوسی بالا معمولاً در میکروسکوپهای تمام‌نگاری دیجیتالی استفاده میشوند. ایجاد فریزهای انگلی و الگوهای پیسه‌ای به دلیل استفاده از منابع با همدوسی بالا و همچنین خطاهای ناشی از چیدمان‌های پیچیده، باعث پایین آمدن دقت اندازه‌گیری فاز میشود. در این مقاله، میکروسکوپ تمام‌نگاری دیجیتال هم‌مسیر بر مبنای منابع نور با همدوسی پایین به همراه طیف‌سنج تبدیل فوریه معرفی شده است. منبع نور با همدوسی پایین استفاده شده در اینجا LED و همچنین چیدمان هم‌مسیر ارائه شده، چیدمانی بر اساس تقسیم جبهۀ موج به وسیلۀ دو منشور فرنل است. بازسازی تمام‌نگاشت با روش تبدیل فوریه تحلیل میشود. خط طیفی نور LED به طور همزمان با تبدیل فوریه گرفتن از نمایانی فریزهای ثبت شده بهدست میآید. توانمندی انجام همزمان تصویربرداری کمّی فازی و طیف‌سنجی تبدیل فوریه این سامانه را در مطالعه زمان واقعی نمونههای زیستی در ابعاد میکرونی منحصر به فرد میکند.
کلیدواژه‌ها
- میکروسکوپی تمام‌نگاری دیجیتال
- منابع نور با همدوسی پایین
- هندسۀ هم‌مسیر
- دو منشور فرنل
- طیف‌سنجی تبدیل فوریه
- خطای پیسه‌ای
- فریزهای انگلی
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Simultaneous digital holographic microscopy and Fourier transform spectroscopy
نویسندگان [English]
- Maryam Lotfi
- Marziye Amani
- Masoomeh Dashtdar
Department of Physics, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]
Digital holographic Microscopy is a non-destructive and label-free method that provides quantitative phase information in biological and industrial applications. High coherence light sources, such as lasers, are commonly used in digital holographic microscopes. Parasitic -interference fringes and speckle noise in high-coherence sources as well as complex configurations reduce the accuracy of the phase measurements. In this paper, a common-path and low-coherence digital holographic microscopy with a Fourier transform-based spectroscopy is introduced. The low-coherence source used here is an LED and the common path configuration is used based on splitting the wavefront by Fresnel biprism. Reconstruction of the hologram is analyzed using the Fourier method. In addition, The spectral line shape of the LED is obtained simultaneously with the Fourier transform of the visibility of the recorded fringes. The ability to simultaneously perform quantitative phase imaging and Fourier transform spectroscopy makes this system unique in the real-time study of biological samples in micron size.
کلیدواژه‌ها [English]
- digital holographic microscopy
- low coherence sourses
- common path holography
- Fresnel biprism
- Fourier transform spectroscopy
- W Choi, C Fang-Yen, K Badizadegan, S Oh, N Lue, R R Dasari, and M S Feld, Methods 4 (2007) 717.
- V Singh, S Tayal, and D S Mehta, OSA Contin. 1 (2018) 48.
- P Marquet, et al., Lett. 30 (2005) 468.
- M K Kim, SPIE Reviews 1 (2010) 018005.
- Meng, et al., J. Opt. Soc. Am. A 10 (1993) 2046.
- J C Dainty ed. Springer Science & Business Media, (2013).
- J Garcia-Sucerquia, J A H Ramírez, and D V Prieto, Optik116 (2005) 44.
- M León-Rodríguez, et al., JOSA A 29 (2012) 498.
- M C Potcoava and M K Kim, Opt. 48 (2009) H9.
- S Shin, et al., Lett. 40 (2015) 5407.
- F Dubois, L Joannes, and J C Legros, Opt. 38 (1999) 7085.
- Y Mori and T Nomura, Opt. 52 (2013) 3838.
- J Garcia-Sucerquia, Opt. 52 (2013) A232.
- M Joglekar, et al., Express 30 (2022) 29234.
- K Tajbakhsh, S Ebrahimi, and M Dashtdar, Opt. 61 (2022) 398.
- P Girshovitz and N T Shaked, Light Sci. Appl. 3 (2014) e151.
- P Hosseini, et al.,Lett. 30 (2016) 1656.
- B Kemper, et al., (2011). Biomed. Opt. 16 (2011) 026014.
- N T Shaked, Lett. 37 (2012) 2016.
- P Bon, et al., Express 17 (2009) 13080.
- J Di, et al., Opt. 55 (2016) 7287.
- S Ebrahimi, et al., Phys. Lett. 11(2018).
- S Ebrahimi and M Dashtdar, Phys. Lett. 20(2019) 115.
- S Ebrahimi and M Dashtdar, Lett. 46 (2021) 3516.
- W Demtröder, Laser spectroscopy, vol. 2 (Springer, 1973).
- B H Bransden and C. J. Joachain, Phy. Atom. Mol, 2nd ed. (Pearson, 2003).
- M H Niemz, “Laser-tissue interactions” (Springer -Verlag, 2007).
- P N Prasad, “Introduction to biophotonics” (John Wiley & Sons, 2004).
- D W Ball, Field guide to spectroscopy, vol. 8 (Spie Press Bellingham, Washington, 2006)
- G A Vanasse and H Sakai, “Vii fourier spectroscopy,” in Progress in Optics, vol. 6 (Elsevier, 1967), pp. 259–330.
- J C Albergotti, J. Phys. 40 (1972) 1070.
- A Jabbari, K Hassani, and M T Tavassoly, Opt. 58 (2019) 5353.
- D Malacara, “Optical shop testing”, vol. 59 (John Wiley & Sons, 2007).
- A Anand, V K Chhaniwal, and B Javidi, Dis. Technol. 6 (2010) 500.
)