We have investigated optimization of the working distance (WD) for a highly miniaturized imaging probe for endoscopic optical coherence tomography (OCT). The WD is the axial distance from the distal end of the imaging probe to its beam focus, which is demanded for dimensional margins of protective structures, operational safety, or full utilization of the axial imaging range of OCT. With an objective lens smaller than a few hundred micrometers in diameter, a micro-optic imaging probe naturally exhibits a very short WD due to the down-scaled optical structure. For a maximized WD careful design is required with the optical aperture of the objective lens optimally filled by the incident beam. The diffraction-involved effect was taken into account in our analysis of the apertured beam. In this study, we developed a simple design formula on the maximum achievable WD based on our diffraction simulation. It was found that the maximum WD is proportional to the aperture size squared. In experiment, we designed and fabricated very compact OCT probes with long WDs. Our 165-㎛-thick fiber-optic probes provided WDs of 3 mm or longer w ith reasonable OCT imaging performance.
주파수영역 광 간섭 단층촬영 시스템을 위한 파장가변 광원과 주파수 보정(calibration)을 위한 신호처리계를 구현하였다. 제작된 레이저의 평균출력을 부스터(booster) 반도체 광 증폭기를 이용하여 14 mW까지 증폭시키고, 레이저 스펙트럼의 편이(shift)를 보상하였다. 패브리-페롯 에탈론(Fabry-Perot etalon)과 디지털 신호처리(digital signal processing)로 신호처리계를 제작함으로서 파장가변광원의 속도가변에 따른 비트주파수(beat frequency)의 넓어짐을 보정하였다. 제작된 광 간섭 단층촬영 시스템은 종방향 주사속도 154.4 kHz, 측정깊이 0.95 mm, 종방향 분해능 $12{\pm}0.37{\mu}m$의 특성을 가진다.
We report an application of full-field optical coherence tomography (FF-OCT) for identifying counterfeit bank notes. The depth-resolved imaging capability of FF-OCT was used for tomographic identification of superficially-identical objects. By retrieving the internal structures of the security feature (cash hologram) of an original banknote, we could demonstrate the feasibility of FF-OCT to identify counterfeit money. The FF-OCT images showed that the hologram consisted of micron scale multi-coated layers including an air gap. Therefore, it is expected that FF-OCT has potential as a new non-invasive tool to discern imitation of currency, and it would find applications in a wide field of counterfeit sciences.
In this study, we developed an integrated optical coherence tomography - photoacoustic microscopy (OCT-PAM) system to simultaneously provide optical absorption and scattering information. Two different laser sources, such as a pulsed laser for PAM and a superluminescent diode for OCT, were employed to implement the integrated OCT-PAM system. The performance of the OCT-PAM system was measured by imaging carbon fibers. We then imaged black and white hairs to demonstrate the simultaneous OCT-PAM imaging capabilities. As a result, OCT can produce 3-D images of both black and white hairs, whereas PAM is only able to image the black hair due to strong optical absorption of black hair.
Optical coherence tomography(OCT) is a noninvasive optical imaging tool for biomedical applications. OCT can provide depth resolved two/three dimensional morphological images on biological samples. In this paper, we integrated an OCT system that was composed of an SLED(Superluminescent Light Emitting Diode, ${\lambda}_0$=1305 nm bandwith= 141 nm), a reference arm adopting a rapid scanning optical delay line(RSOD) to get high speed imaging, and a sample arm that used a micro electro mechanical systems(MEMS) scanning mirror. The sample arm contained a compact probe for imaging dental structures. The performance of the system was evaluated by imaging in-vivo human teeth with dental calculus, and the results indicated distinct appearance of dental calculus from enamel, gum or decayed teeth. The developed probe and system could successfully confirm the presence of dental calculus with a very high spatial resolution($6{\mu}m$).
In this study we investigate the use of 2D and 3D scanning optical coherence tomography (OCT) technology for use in apple blotch diagnosis. In order to test the possible application of OCT as a detection tool for apple trees affected by Marssonina coronaria, we conducted several experiments and compared the results from both healthy and infected leaves. Using OCT, we found several distinctive features in the subsurface boundary regions of both the diseased and healthy leaves. Our results indicate that leaves from diseased trees, while still appearing healthy, can be affected by M. coronaria. The A-scan analysis method confirmed that the boundaries found under the subsurface layers can be faint. This shows that M. coronaria can exert its influence on entire apple trees (as opposed to only on leaves with lesions) once it infects healthy trees. Our results indicate that OCT can be used as a noninvasive tool for the diagnosis of fungal disease in apple trees. Microscopic imaging results, performed as a histological study for comparison, correlated well with the OCT results.
Kim, Young-Sik;Chae, Yu-Gyeong;Jeon, Min Yong;Kim, Dong Kyu;Ahn, Yeh-Chan
Journal of the Optical Society of Korea
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제19권2호
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pp.175-181
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2015
Optical coherence tomography (OCT) is a noninvasive technique for microscopic investigation of tissue. We thought that the OCT method could be a potential tool for monitoring the healing process of a tendon. In this study we used two rat models, denervated and non-denervated groups, to observe a variety of healing phases of Achilles tendon (AT) injury. We made samples of AT injury lesions, to take OCT images and to make histopathological samples of serial sectional tissue. In an OCT image the denervated rat showed no specific finding, but the non-denervated rat showed a large defect lesion that was scaffolding tissue. OCT findings combined with pathologic findings showed advantages in visualization of tendon microstructure over other imaging modalities such as MRI and US, and OCT is beneficial to making a treatment plan, especially the timing and intensity of rehabilitation. Therefore a multimodal platform using OCT for evaluation of tendon injury may be potentially useful for many applications.
We present a compact endoscopic probe in a needle form which has a fast beam-scanning capability for optical coherence tomography (OCT). In our study, a beam-scanning OCT imaging needle was fabricated with a 26G syringe needle (0.46 mm in outer diameter) and a thin OCT imaging probe based on the stepwise transitional core (STC) fiber. The imaging probe could freely rotate inside the needle for beam scans. Hence, OCT imaging could be performed without rotation or translation of the needle body. In our design, the structural integrity of the needle's steel tubing was preserved for mechanical robustness. Probing the optical signal was performed through the needle's own window formed at the end. For hand-held operation of our imaging needle, a light and compact scanner module (130 g and 45 × 53 × 60 mm3) was devised. Connected to the imaging needle, it could provide rotational actuation driven by a galvanometer. Because of its finite actuation range, our scanner module did not need a fiber rotary joint which might add undesirable complexity. The beam scan speed was 20 Hz and supported 20 frames per second at the maximum for endoscopic OCT imaging.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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