Pokročilá holografická endoskopie pro pozorování in-vivo
| but.committee | prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda) prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (místopředseda) prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen) prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen) prof. RNDr. Jiří Petráček, Dr. (člen) prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen) doc. Ing. Jindřich Mach, Ph.D. (člen) Ing. Petr Bábor, Ph.D. (člen) doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen) doc. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D. (člen) Ing. Petr Jákl, Ph.D. (člen) RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen) | cs |
| but.defence | Po otázkách oponenta bylo dále diskutováno: Jakým způsobem dojde k vytvoření výsledného obrazu. Proč je nutné použít vícemodové vlákno. Studentka na otázky odpověděla. | cs |
| but.jazyk | angličtina (English) | |
| but.program | Přesná mechanika a optika | cs |
| but.result | práce byla úspěšně obhájena | cs |
| dc.contributor.advisor | Čižmár, Tomáš | en |
| dc.contributor.author | Michálková, Ivana | en |
| dc.contributor.referee | Tyc, Tomáš | en |
| dc.date.accessioned | 2023-06-22T06:56:46Z | |
| dc.date.available | 2023-06-22T06:56:46Z | |
| dc.date.created | 2023 | cs |
| dc.description.abstract | Počas posledných rokov bola vyvinutá a systematicky vylepšovaná nová unikátna technológia zvaná holografická endoskopia. Táto jedinečná metóda využíva jediné multimodálne optické vlákno, o hrúbke ľudského vlasu, ako minimálne invazívnu sondu pre mikroskopické zobrazovanie v hĺbke živých tkanív. Minulý rok sa dosiahlo ďalšieho pokroku, pričom sa vďaka holografickému endoskopu podarilo vytvoriť takmer perfektné difrakciou limitované body na konci multimodálneho vlákna. Tieto výsledky sú dôležité najmä z hľadiska využitia skenovacích florescenčných mikroskopických metód vrámci zobrazovania pomocou holografického endoskopu, pretože lepšia kvalita excitačného svetla umožňuje presnejšie zobrazovania s obmedzením tvorby nežiadúcich signálov. Spomenuté výsledky viedli k novej otázke: Bolo by možné vytvoriť cez multimodálne optické vlákno aj komplexnejšie svetelné polia než sú difrakciou limitované body, so zachovaním vysokej kvality? Jedným z hlavných cieľov tejto diplomovej práce bolo preskúmať túto možnosť, tvorbou Airyho zväzkov cez multimodálne vlákno s využitím holografického endoskopu. Pre generovanie Airyho zväzkov boli použité dve metódy: syntéza pomocou fázovej masky a priama syntéza. Kvalita vytvorených zväzkov bola určená ich porovnaním so simuláciou. Okrem toho bola zaznamenaná aj propagácia jednotlivých zväzkov a preskúmaný potenciál syntézy pomocou fázovej masky, pre ovplyvňovanie propagačných charakteristík Airyho zväzku. Analýza výsledkov ukázala, že s využitím holografického endoskopu je možné cez multimodálne optické vlákno vytvoriť aj komplexnejšie polia, ako napr. Airyho zväzok, a to s presnosťou zodpovedajúcou vysokokvalitným difrakciou limitovaným bodom vygenerovaným v roku 2022. Táto práca snáď poskytne ďalší míľnik vo vývoji holografickej endoskopie, konkrétne k schopnosti holografického endoskopu pracovať v mikroskopických režimoch využívajúcich zložitejšie optické polia ako je napr. SIM či STED mikroskopia. | en |
| dc.description.abstract | In recent years, a novel technique called holographic endoscopy has been developed and systematically improved. This unique technology utilizes a single hair-thin optical multimode fiber as a minimally invasive probe for deep tissue in vivo microscopy. A major milestone was reached last year when near-perfect focusing through a multimode fiber was achieved with the holographic endoscope. This breakthrough is significant for adapting scanning fluorescent microscopy techniques because it allows for more precise imaging with lower unwanted noise, thanks to the purity and fidelity of the focused excitation light. The achievement led to a new question: is it possible to generate more complex optical fields than diffraction-limited foci through the multimode fiber with comparable quality? This thesis aims to investigate this issue by producing Airy beams at the tip of the multimode fiber using the holographic endoscope setup. Two methods were used to produce Airy beams in this study: Fourier domain and direct field synthesis. The quality of the resulting beams was evaluated by comparing them to simulations. The propagation of the generated beams was also recorded and observed, and the potential of Fourier domain synthesis to control and modify the propagation characteristics of an Airy beam was explored. The analysis revealed that using the holographic endoscope setup, it is possible to create more complex optical fields, such as Airy beams, at the tip of a multimode fiber with an accuracy that matches the high-quality diffraction-limited foci produced in 2022. It is hoped that this work will serve as another stepping stone for the holographic endoscope's ability to work in microscopy regimes that utilize more complex light fields, such as structured illumination microscopy or stimulated emission depletion microscopy. | cs |
| dc.description.mark | A | cs |
| dc.identifier.citation | MICHÁLKOVÁ, I. Pokročilá holografická endoskopie pro pozorování in-vivo [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023. | cs |
| dc.identifier.other | 150058 | cs |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11012/210615 | |
| dc.language.iso | en | cs |
| dc.publisher | Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství | cs |
| dc.rights | Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení | cs |
| dc.subject | holografická endoskopia | en |
| dc.subject | multimodálne optické vlákno | en |
| dc.subject | fotonika rozptyľujúcich prostredí | en |
| dc.subject | prenosová matica | en |
| dc.subject | digitálna modulácia svetla | en |
| dc.subject | Gaussovský zväzok | en |
| dc.subject | Airyho zväzok | en |
| dc.subject | holographic endoscopy | cs |
| dc.subject | multimode optical fibre | cs |
| dc.subject | complex media photonics | cs |
| dc.subject | transformation matrix theory | cs |
| dc.subject | digital spatial light modulation | cs |
| dc.subject | Gaussian beam | cs |
| dc.subject | Airy beam | cs |
| dc.title | Pokročilá holografická endoskopie pro pozorování in-vivo | en |
| dc.title.alternative | Advancements of Holographic endoscopy for in-vivo observations | cs |
| dc.type | Text | cs |
| dc.type.driver | masterThesis | en |
| dc.type.evskp | diplomová práce | cs |
| dcterms.dateAccepted | 2023-06-21 | cs |
| dcterms.modified | 2023-06-21-13:47:44 | cs |
| eprints.affiliatedInstitution.faculty | Fakulta strojního inženýrství | cs |
| sync.item.dbid | 150058 | en |
| sync.item.dbtype | ZP | en |
| sync.item.insts | 2023.06.22 08:56:46 | en |
| sync.item.modts | 2023.06.22 08:12:47 | en |
| thesis.discipline | bez specializace | cs |
| thesis.grantor | Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav fyzikálního inženýrství | cs |
| thesis.level | Inženýrský | cs |
| thesis.name | Ing. | cs |
Files
Original bundle
1 - 3 of 3
Loading...
- Name:
- final-thesis.pdf
- Size:
- 2.6 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- final-thesis.pdf
Loading...
- Name:
- review_150058.html
- Size:
- 12.89 KB
- Format:
- Hypertext Markup Language
- Description:
- review_150058.html