論文の概要: Confocal super-resolution microscopy based on a spatial mode sorter

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.03649v2
• Date: Thu, 1 Apr 2021 14:34:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-17 02:59:25.325435
• Title: Confocal super-resolution microscopy based on a spatial mode sorter
• Title（参考訳）: 空間モードソータを用いた共焦点超解像顕微鏡
• Authors: Katherine K. M. Bearne, Yiyu Zhou, Boris Braverman, Jing Yang, S. A. Wadood, Andrew N. Jordan, A. N. Vamivakas, Zhimin Shi, Robert W. Boyd
• Abstract要約: 我々はRichardson-Lucy(RL)デコンボリューションアルゴリズムを多くの不整点源からなる汎用オブジェクトに一般化する。 その結果,従来の共焦点顕微鏡よりも平均30%以上高分解能化されていることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6950974360378377
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spatial resolution is one of the most important specifications of an imaging system. Recent results in quantum parameter estimation theory reveal that an arbitrarily small distance between two incoherent point sources can always be efficiently determined through the use of a spatial mode sorter. However, extending this procedure to a general object consisting of many incoherent point sources remains challenging, due to the intrinsic complexity of multi-parameter estimation problems. Here, we generalize the Richardson-Lucy (RL) deconvolution algorithm to address this challenge. We simulate its application to an incoherent confocal microscope, with a Zernike spatial mode sorter replacing the pinhole used in a conventional confocal microscope. We test different spatially incoherent objects of arbitrary geometry, and we find that the resolution enhancement of sorter-based microscopy is on average over 30% higher than that of a conventional confocal microscope using the standard RL deconvolution algorithm. Our method could potentially be used in diverse applications such as fluorescence microscopy and astronomical imaging.
• Abstract（参考訳）: 空間分解能はイメージングシステムの最も重要な仕様の一つである。 量子パラメータ推定理論の最近の結果は、空間モードソータを用いて、2つの不整点源間の任意の小さな距離を常に効率的に決定できることを明らかにする。 しかし、マルチパラメータ推定問題の本質的複雑性のため、この手順を多くの非一貫性点源からなる一般的な対象に拡張することは依然として困難である。 本稿では、この課題に対処するために、Richardson-Lucy(RL)デコンボリューションアルゴリズムを一般化する。 従来の共焦点顕微鏡のピンホールを置き換えたZernike空間モードソータを用いた非コヒーレント共焦点顕微鏡への応用をシミュレーションした。 任意の幾何形状の空間的不整合物体を試験し、標準RLデコンボリューションアルゴリズムを用いて、ソータ型顕微鏡の分解能は従来の共焦点顕微鏡の分解能よりも30%以上高いことがわかった。 本手法は蛍光顕微鏡や天文学イメージングなどの様々な用途に応用できる可能性がある。

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