論文の概要: Multipass wide-field phase imager
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.17542v1
- Date: Fri, 30 Jun 2023 10:56:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-03 12:54:54.209792
- Title: Multipass wide-field phase imager
- Title（参考訳）: マルチパス広視野位相像装置
- Authors: \'Alvaro Cuevas, Daniel Tiemann, Robin Camphausen, Iris Cusini,
Antonio Panzani, Rajdeep Mukherjee, Federica Villa and Valerio Pruneri
- Abstract要約: 複数mm2大視野の多目的干渉コントラストイメージング技術について報告する。
自己イメージの非共鳴キャビティを使用することで、感度が向上する。
位相プロファイルは、特別に設計された単光子カメラのおかげで、各ラウンドごとに個別に解決できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8317595522478687
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Advances in optical imaging always look for an increase in sensitivity and
resolution among other practicability aspects. Within the same scope, in this
work we report a versatile interference contrast imaging technique, capable of
sub-nm sample-thickness resolution, with a large field-ofview of several mm2.
Sensitivity is increased through the use of a self-imaging non-resonant cavity,
which causes photons to probe the sample in multiple rounds before being
detected, where the configuration can be transmissive or reflective. Phase
profiles can be resolved individually for each round thanks to a specially
designed single-photon camera with time-of-flight capabilities and true
pixels-off gating. Measurement noise is reduced by novel data processing
combining the retrieved sample profiles from multiple rounds. Our protocol is
specially useful under extremely low light conditions as require by biological
or photo-sensitive samples. Results demonstrate more than a four-fold reduction
in phase measurement noise, compared to single round imaging, and close
valuesto the predicted sensitivity in case of the best possible cavity
configuration, where all photons are maintained until n rounds. We also find a
good agreement with the theoretical predictions for low number of rounds, where
experimental imperfections would place a minor role. The absence of a laser or
cavity lock-in mechanism makes the technique an easy to use inspection tool.
- Abstract（参考訳）: 光学イメージングの進歩は、他の実用性面において感度と解像度の向上を常に探っている。
同じ範囲内で、本研究では、サブnmのサンプル厚さ分解能を持つ多彩な干渉コントラストイメージング技術について報告する。
感度は自己撮像型非共鳴キャビティを使用することで高められ、光子は検出される前に複数のラウンドでサンプルをプローブし、その配置は透過的あるいは反射的になる。
位相プロファイルは、飛行時間と真のピクセルオフゲーティングを備えた特別な設計のシングルフォトカメラのおかげで、各ラウンドごとに個別に解決できる。
得られたサンプルプロファイルを複数ラウンドから組み合わせた新しいデータ処理により、測定ノイズを低減する。
本プロトコルは,生物や感光性試料が要求する極めて低い光条件下では特に有用である。
その結果, 全光子をnラウンドまで維持する最良キャビティ配置の場合, 単ラウンド撮像に比べて位相測定ノイズの4倍の低減効果が示され, 感度の密接な評価が得られた。
また、実験的な欠陥が軽微な役割を果たすような、低数のラウンドの理論的予測ともよく一致している。
レーザーやキャビティロックイン機構がないため、この技術は簡単に使える検査ツールとなる。
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