망막의 맥스웰 뷰 도플러 홀로그래피를 위한 확산 레이저 조명의 이점

핵심 개념

본 논문에서는 안과 영상에서 확산 레이저 조명을 사용하는 홀로그래피 기술의 이점, 특히 맥스웰 뷰 도플러 홀로그래피에서 안전성을 개선하고 시야를 확장하는 방법을 제시합니다.

초록

망막의 맥스웰 뷰 도플러 홀로그래피를 위한 확산 레이저 조명

본 연구 논문에서는 안과적 용도로 레이저 홀로그래피에 확산 조명을 사용할 때의 이점을 소개합니다. 확산 요소를 통합하면 광학 방사선의 각도 다양성이 도입되고 공간적 결합성이 감소하여 조명 빔의 에너지가 접안렌즈의 초점면에 효과적으로 분포됩니다. 이 구성을 통해 접안렌즈를 각막에 더 가까이 배치하여 안구 안전성을 저해하지 않고 망막의 맥스웰 뷰를 얻을 수 있으므로 디지털 방식으로 계산된 망막 이미지의 시야를 확장할 수 있습니다. 확산 조명은 각막 근처에 레이저 핫스팟이 형성되는 것을 방지함으로써 안과 기기의 미국 및 유럽 안전 표준을 보다 쉽게 준수할 수 있도록 합니다. 중요한 것은 이러한 접근 방식이 디지털 방식으로 계산된 도플러 이미지에 부정적인 영향을 미치지 않는다는 것입니다.

본 실험 설정은 마하젠더 인라인 간섭계를 기반으로 합니다(그림 1). 다이오드 레이저(Thorlabs FPV852P, 파장: λ = 852nm, 모델 40750)에서 나오는 근적외선 방사선은 편광 유지 광섬유(Thorlabs PM780-HP, 개구수: NA ~0.12)에서 나오는 선형 편광 기준 빔과 조명 빔으로 각각 10% - 90% 분할됩니다. 조명 빔은 엔지니어링 디퓨저(Thorlabs ED1-C20-MD SM1-나사산 마운트, 직경: 1", 20° 원형 탑햇 엔지니어링 디퓨저)와 각각 60mm 초점 거리의 두 개의 양면 볼록 렌즈로 만들어진 접안렌즈를 통과하며, 유효 초점 거리는 ~33mm입니다. 두 대의 카메라를 사용하여 조명에 대한 교차 편광 후방 산란광 성분의 간섭무늬를 기록합니다. 하나는 실시간 미리보기(Adimec Quartz Q-2HFW-Hm/CXP-6-0.5 카메라, 픽셀 피치: 12µm)에 사용되고, 다른 하나는 오프라인 이미지 렌더링(Ametek Phantom V2012, 프레임 속도: 35kHz, 픽셀 피치: d = 28µm, 프레임 크기: Nx×Ny = 768×768픽셀)에 사용됩니다. 후자는 이미지 렌더링에 사용되는 모든 간섭 패턴 측정에 사용됩니다. 자원봉사자의 망막은 연속파 레이저 빔으로 조명되며, 이 빔은 그림 2에 스케치된 세 가지 레이아웃으로 접안렌즈를 통해 초점을 맞춥니다.

조명 빔은 디퓨저가 없는 상태에서 눈의 자연 초점에 초점을 맞춥니다(그림 2(a)).
조명 빔 허리는 디퓨저를 도입하여 균일하게 퍼집니다. 각막과 접안렌즈의 렌즈 사이의 상대적 위치는 변경되지 않았습니다(그림 2(c)).
시야를 넓히기 위해 디퓨저가 있는 상태에서 각막에서 접안렌즈까지의 거리를 줄였습니다(그림 2(e)).

핵심 통찰 요약

Diffuse laser illumination for Maxwellian view Doppler holography of the retina

by Zofi... 게시일 arxiv.org 11-01-2024

https://arxiv.org/pdf/2212.13347.pdf