Research press release


Nature Communications

Fibre imaging: Seeing order from disorder

光ファイバー内のランダムな光場を用いた新しい撮像法が考案された。この方法は、これまで目の届かなかった部位を観察できる低コストの撮像システムの開発につながる可能性がある。この結果を報告する論文が、今週、Nature Communicationsに掲載される。

さまざまな光の伝播モードに対応する光ファイバーは、通常、光を散乱させ、光ファイバーから出力される光のパターンはランダムで予想不能なものとなる。普通、こうしたことは、撮像にとっての問題点となる。光ファイバーで伝送される画像が途中で歪み、消失するからだ。しかし、光ファイバーから出力される光の特徴を正確に把握できれば、入力光を調整して、伝播する光ビームに対する制御を高めることができる。今回、T CizmarとK Dholakiaは、この効果を利用して、マルチモードの光ファイバー内を伝播するランダム化情報に由来する蛍光粒子の画像を再現した。そして、入力側で光場を慎重に調節することにより、この撮像システムの焦点深度を選択でき、収束光学系を使用する必要がなくなり、リアルタイムで撮像システムの動態的調整をできるようになった。


A new approach to imaging which is based on random light fields in optical fibres is presented this week in Nature Communications. The scheme may allow for inexpensive imaging systems that can see in hard to reach places.

Fibres that can support multiple propagating modes of light normally scatter light and produce random, unpredictable patterns at their output. Ordinarily this is a problem for imaging, as the image is distorted as it travels, and is lost on transmission. However, if the light coming out of the fibre can be characterised correctly, the input light can be adjusted to allow for a more thorough control over the propagating beam. Tomas Cizmar and Kishan Dholakia exploit this effect to reconstruct images of fluorescent particles from the randomised information that propagates through a multimode fibre. By careful modulation of the input imaging light field, they are also able to select the depth of focus of the system, circumventing the need for focussing optics and allowing for a dynamic, real-time adjustment of the imaging system.

Their work may prove useful to enable various microscopy techniques in new environments that were previously difficult to access.

doi: 10.1038/ncomms2024

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。