Holographic optical coherence imaging :: HOLOGRAPHY - Laboratory for Quantum Optics and Lasers ::

HOLOGRAPHY - Laboratory for Quantum Optics and Lasers

Ljudi
Holo-art
Holo-industrija
Holo-zabava
Holo-patenti
Holo-linkovi
Holo-skupovi
Holopedija
Holo-štampa
Holo-nauka
Izvan holografije
Holo-pitanja
Contact

Laboratory for Optics and Lasers
Holography, Quantum optics, Laser development, LIDAR, Optical metrology - length standard and more to come!
laser.ipb.ac.rs



Dennis Gabor

8. May 2007.

Holographic optical coherence imaging

je tehnika slična (izvedena) iz Optičke koherentne tomografije

           Reč tomografija je izvedena od grčkih reči tomos (presek) i grafein (zapis, slika) i primenjuje se za sve tehnike kod kojih je omogućeno nedestruktivno posmatranje poprečnih preseka proizvoljnih objekata. Najčešće se vezuje za medicinske skenere, kod kojih se rentgensko zračenje koristi za prosvetljavanje živih organizama pod mnoštvom različitih uglova. Na osnovu podataka o apsorpciji zračenja unutar organizma, matamatičkim putem (primenom t.zv. Radonove transformacije)  je moguće doći do informacije o apsorpciji u svakoj pojedinačnoj tački. Najčešće se na taj način dobijaju poprečni preseci organizma, na kojima se jasno uočavaju pojedini organi i tkiva. Složenijim proračunima, moguće je dobiti slike pojedinih organa - srca, krvnih sudova, kostiju,...

          Osim rendgenske tomografije (koje se češće zove kompjuterizovana tomografija - ili skraćeno CT), danas postaje nuklearna magnetna rezonanca (NMR), pozitronska, gama, akustička. Principi detekcije i proračuna su različiti u odnosu na CT. Zajdničko im je da omogućavaju rekonstrukciju poprečnih preseka i posmatranje anatomije, pa čak i funkcije organizma. Tehnike su medjusobno komplementarne i koriste se za dijagnostičke svrhe, u zavisnosti od vrste oboljenja i organa koji se posmatra.

           Optička koherentna tomografija (Optical Coherence Tomography - OCT) po principu svoga rada nema nikakve veze sa klasičnom CT tehnikom. Dok klasična tomografija, koristi najčešće prodorna zračenja kao što su rentgensko ili gama, optička  koherntna tomografija koristi svetlost. Pošto svetlost nema prodornost, dubina posmatranja objekata je ograničena.

             U osnovi OCT-a leži interferenciona tehnika i upotreba svetlosnih izvora male koherentne dužine (veoma male koherencije). Izvori su najčešće nelaserski: LED, lampe, superluminescentne diode, mada se mogu koristiti i laseri kao što je titan-safirni (koji ima veoma širok spektar emisije). Svetlosni snop se cepa na dva dela: jedan ide prema referentnom ogledalu, a drugi se upućuje unutar objekta koji se ispituje. Reflektovani snopovi se medjusobno kombinuju, a kao rezultat se dobija interferenciona slika. Zahvaljujući veoma maloj koherentnoj dužini, interferencija odgovara samo uzanoj prostornoj oblasti unutar objekta (veličine od nekoliko mikrona do nekoliko desetina mikrona). Pomeranjem referentnog ogledala, zona posmatranja se pomera od površine objekta, prema njegovoj unutrašnjosti. S obzirom da se najčešće ispituju objekti koji snažno rasejavaju svetlost, dubina posmatranja je ograničena na svega nekoliko milimetara.

             Bez obzira na ograničenje dubine, postoji niz prednosti nad klasičnijim tomografskim metodama. To su nejonizujuća priroda zračenja, lokalnost posmatranja, kao i visoka moć razlaganja. Zato je OCT uveliko ušao u praktična biomedicinska istraživanja i dijagnostiku, pre svega u oftalmologiji i dermatologiji, ali i u mnogim drugim oblastima.

             Jedna od mana OCT tehnike je u potrebi da se vrši mehaničko skaniranje referentnog ogledala. Zato su pronadjeni alternativni postupci, od kojih je jedan i holografski. Time je omogućeno da se čitava oblast predmeta posmatra istovremeno, bez potrebe mehaničkog pomeranja. Princip se opet sastoji u tome da se detektuje interferenciona slika, ali se sada registruje kompletna zona od interesa na nekom od dinamičkih fotoregistrujućih materijala (kao što su fotorefraktivni kristali ili poluprovodnički detektori sa višestrukom kvantnom jamom). Detalje je moguće naći u radu:

P. Yu, M. Mustata, L. Peng, J. J. Turek, M. R. Melloch, P. M. W. French, and D. D. Nolte
Holographic optical coherence imaging of rat osteogenic sarcoma tumor spheroids
Appl. Opt., Vol. 43, (2004), p. 4862-4873

Pogledati i sledeći rad, gde se koristi digitalna varijanta in-line holografije, spregnuta sa klasičnim optičkim mikroskopom:

P. Massatsch, F. Charrière, E. Cuche, P. Marquet, C. D. Depeursinge
Time-domain optical coherence tomography with digital holographic microscopy
Appl. Opt., Vol. 44, (2005), p. 1806-1812

Ovde se holografska slike detektuje na CCD kameri, dok se rekonstrukcija obavlje digitalno, upotrebom računara.

Dr. Dejan Pantelić
8. May 2007.

NEW

Hologrami koji se mogu upisivati i brisati
Denisjuk, Juri Nikolajevič (1927, Soči - 2006)
Kosmos u orahovoj ljusci
Pitanja koja nam ponekad postavljaju
Nils H. Abramson
3D
Dennis Gabor
Darko Vasiljević
Laserska mikrotoma
Kvantna holografija
executed at 0.0071s