Geometric phase for investigation of nanostructures in approaches of polarization-sensitive optical coherence tomography

К.Ю. Зенкова; О.В. Ангельський; Д.І. Іваницький; М.М. Чумак

doi:10.15330/pcss.24.4.729-734

Автор(и)

К.Ю. Зенкова Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, Україна
О.В. Ангельський Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, Чернівці, Україна
Д.І. Іваницький Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, Чернівці, Україна
М.М. Чумак Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, Чернівці, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.24.4.729-734

Ключові слова:

поляризаційно чутлива оптична когерентна томографія, геометрична фаза, динамічна фаза, тонкі шари анізотропних мікро- (нано-) об’єктів, інтерферометр Маха-Цандера

Анотація

Представлена робота пропонує останні результати в рамках поляризаційно чутливої низькокогерентної інтерферометрії, пов'язані з новими підходами по використанню геометричної фази для відтворення поляризаційної структури біологічного прозорого анізотропного мікро- (нано-) об'єкта. Було показано, як на базі модифікованого інтерферометра Маха-Цандера, вимірюються поляризаційні параметри анізотропного об’єкта у реальному масштабі часу. Перевагою використання геометричної фази є можливість діагностики поляризаційно-анізотропних поверхневих (підповерхневих) шарів нанорозмірів безконтактиним, неінвазивним чином.

Посилання

A.Z. de Freitas, M.M. Amaral and M.P. Raele, Optical Coherence Tomography: Development and Applications. In: F. J. Duarte (ed.), Laser Pulse Phenomena and Applications (InTech, London, 2010); http://dx.doi.org/10.5772/12899.

S. Aumann, S. Donner, J. Fischer, and F. Mǘller, Optical Coherence Tomography (OCT): Principle and Technical Realization. In: J. F. Bille (ed.), High Resolution Imaging in Microscopy and Ophthalmology (Springer, Cham, 2019); https://doi.org/10.1007/978-3-030-16638-0_3.

M. Everett, S. Magazzeni, T. Schmoll, M. Kempe, Optical coherence tomography: From technology to applications in ophthalmology, Translational Biophotonics, 3(1), e202000012 (2021); https://doi.org/10.1002/tbio.202000012.

M. Pircher, C. K. Hitzenberger, U. Schmidt-Erfurth, Polarization sensitive optical coherence tomography in the human eye, Progress in Retinal and Eye Research, 30(6), 431 (2011); https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2011.06.003.

W. Drexler, Y. Chen, A.D. Aguirre, B. Považay, A. Unterhuber, J.G. Fujimoto, Ultrahigh Resolution Optical Coherence Tomography. In: Drexler, W., Fujimoto, J. (eds) Optical Coherence Tomography (Springer, Cham, 2015); https://doi.org/10.1007/978-3-319-06419-2_10.

B. Baumann, Polarization Sensitive Optical Coherence Tomography: A Review of Technology and Applications, Appl. Sci., 7, 474 (2017); https://doi.org/10.3390/app7050474.

A.J. Bron, The architecture of the corneal stroma, Br. J. Ophthalmol., 85, 379 (2001); http://dx.doi.org/10.1136/bjo.85.4.379.

D.J. Donohue, B.J. Stoyanov, R.L. McCally, & R.A. Farrell, Numerical modeling of the cornea’s lamellar structure and birefringence properties, Journal of the Optical Society of America A, 12(7), 1425 (1995); https://doi.org/10.1364/josaa.12.001425.

M. Winkler, G. Shoa, Y. Xie, S. J. Petsche, P. M. Pinsky, T. Juhasz, D. J. Brown, & J. V. Jester, Three-dimensional distribution of transverse collagen fibers in the anterior human corneal stroma, Investigative ophthalmology & visual science, 54(12), 7293 (2013); https://doi.org/10.1167/iovs.13-13150.

V.V. Tuchin, Tissue Optics: Light Scattering Methods and Instruments for Medical Diagnosis, (SPIE Press, Bellingham, 2015).

D. A. Atchison, G. Smith, Chromatic dispersions of the ocular media of human eyes, Journal of the Optical Society of America A, 22(1), 29 (2005); https://doi.org/10.1364/josaa.22.000029.

E. Collett, Field Guide to Polarization, (SPIE Press, Bellingham, 2005).

N. Lippok, S. Coen, R. Leonhardt, P. Nielsen, and F. Vanholsbeeck, Instantaneous quadrature components or Jones vector retrieval using the Pancharatnam–Berry phase in frequency domain low-coherence interferometry, Optics Letters, 37(15), 3102 (2012); https://doi.org/10.1364/OL.37.003102.

G. Coppola, M. A. Ferrara, Polarization-Sensitive Digital Holographic Imaging for Characterization of Microscopic Samples: Recent Advances and Perspectives, Appl. Sci., 10, 4520 (2020); https://doi.org/10.3390/app10134520.

M.C. Pierce, M. Shishkov, B.H. Park, N.A. Nassif, B.E. Bouma, G.J. Tearney, J.F. de Boer, Effects of sample arm motion in endoscopic polarization-sensitive optical coherence tomography, Opt. Express, 13, 5739 (2005); https://doi.org/10.1364/OPEX.13.005739.

J.N. Van der Sijde, A. Karanasos, M. Villiger, B.E. Bouma, E. Regar, First-in-man assessment of plaque rupture by polarization-sensitive optical frequency domain imaging in vivo, Eur. Heart J., 37, 1932 (2016); https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehw179.

O.V. Angelsky, C.Yu. Zenkova, M.P. Gorsky, N.V. Gorodyns’ka, Feasibility of estimating the degree of coherence of waves at the near field, Appl. Opt., 48(15), 2784 (2009); https://doi.org/10.1364/AO.48.002784.

C. Yu. Zenkova, M. P.Gorsky, N. V. Gorodyns’ka, The electromagnetic degree of coherence in the near field, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 12(1), 74 (2010).

D. Lopez-Mago, A. Canales-Benavides, R. I. Hernandez-Aranda, & J. C. Gutiérrez-Vega, Geometric phase morphology of Jones matrices. Optics Letters, 42(14), 2667 (2017). https://doi.org/10.1364/ol.42.002667.