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使光纤不受弯曲影响
更新时间:2019-04-26 11:23:51    来源:https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.120.233901    作者:刘振娟    点击:927次

弯曲一根光纤可以使穿过它的光发生畸变,但是这种畸变可以在具有平滑变化的折射率剖面光纤中得到缓解



内窥镜允许医生使用含有光纤的细探针观察病人体内。内窥镜通常包含一束光纤,但一些新设备仅使用一根多模光纤(MMF)。这种多模光纤MMF内窥镜比传统的内窥镜更薄,空间分辨率更高。然而,这些内窥镜对弯曲非常敏感,当纤维弯曲时,会导致严重的图像畸变。这意味着,要么需要在整个过程中固定探头,要么需要根据探头的确切形状使用复杂的计算对图像进行校正。这些复杂因素目前限制在临床使用MMF内窥镜。

一项新的研究表明,使用具有特殊折射率剖面的光纤可以更容易地处理这些图像畸变。阿姆斯特丹大学(VU Amsterdam)Dirk Boonzajer Flaes和他的同事在一个具有抛物线型指数剖面的MMF上进行了计算。他们发现这种光纤几乎不受弯曲的影响。此外,残余图像的畸变可以只与两个参数有关,这两个参数可以从整体纤维曲率和整体纤维捻度推导出来。这意味着,一个人可以在不知道探针的每一个转弯和摆动的情况下纠正畸变。研究小组用一种近似抛物线型的渐变指数型的光纤来测试他们的预测。级联折射率纤维的弯曲灵敏度较理想的抛物线折射率纤维差,但明显优于较常用的阶梯折射率纤维。

This research is published in Physical Review Letters.

–Michael Schirber

Michael Schirber is a Corresponding Editor for Physics based in Lyon, France.



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