Abstract

Optical coherence microscopy (OCM) is capable of imaging the backscattering potential of a sample with high transversal and axial resolution. We report on a combination of OCM with a differential phase-contrast technique that permits imaging of the subwavelength optical path differences that occur between a narrow beam probing a sample and its surrounding. This technique allows small transversal refractive-index variations close to a selected interface to be seen. We report on the method and present first images of a test sample and a single cell layer. The cells act as phase objects; imaging the phase properties improves the contrast compared with that of intensity images.

© 2002 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. J. A. Izatt, M. R. Hee, G. M. Owen, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 19, 590 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. M. Kempe, W. Rudolph, and E. Welsch, J. Opt. Soc. Am. A 13, 46 (1996).
    [CrossRef]
  4. E. Beaurepaire, A. C. Boccara, M. Lebec, L. Blanchot, and H. Saint-Jalmes, Opt. Lett. 23, 244 (1998).
    [CrossRef]
  5. C. K. Hitzenberger and A. F. Fercher, Opt. Lett. 24, 622 (1999).
    [CrossRef]
  6. D. P. Dave and T. E. Milner, Opt. Lett. 25, 227 (2000).
    [CrossRef]
  7. C. Yang, A. Wax, I. Georgakoudi, E. B. Hanlon, K. Badizadegan, R. R. Dasari, and M. S. Feld, Opt. Lett. 25, 1526 (2000).
    [CrossRef]
  8. M. Sticker, C. K. Hitzenberger, R. Leitgeb, and A. F. Fercher, Opt. Lett. 26, 518 (2001).
    [CrossRef]
  9. M. R. Hee, D. Huang, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 6, 903 (1992).
    [CrossRef]
  10. J. M. Schmitt, S. L. Lee, and K. M. Yung, Opt. Commun. 142, 203 (1997).
    [CrossRef]
  11. Y. Zhao, Z. Chen, C. Saxer, S. Xiang, J. F. de Boer, and J. S. Nelson, Opt. Lett. 25, 114 (2000).
    [CrossRef]

2001 (1)

2000 (3)

1999 (1)

1998 (1)

1997 (1)

J. M. Schmitt, S. L. Lee, and K. M. Yung, Opt. Commun. 142, 203 (1997).
[CrossRef]

1996 (1)

1994 (1)

1992 (1)

M. R. Hee, D. Huang, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 6, 903 (1992).
[CrossRef]

1991 (1)

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Badizadegan, K.

Beaurepaire, E.

Blanchot, L.

Boccara, A. C.

Chang, W.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Chen, Z.

Dasari, R. R.

Dave, D. P.

de Boer, J. F.

Feld, M. S.

Fercher, A. F.

Flotte, T.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Fujimoto, J. G.

J. A. Izatt, M. R. Hee, G. M. Owen, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 19, 590 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. R. Hee, D. Huang, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 6, 903 (1992).
[CrossRef]

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Georgakoudi, I.

Gregory, K.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Hanlon, E. B.

Hee, M. R.

J. A. Izatt, M. R. Hee, G. M. Owen, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 19, 590 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. R. Hee, D. Huang, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 6, 903 (1992).
[CrossRef]

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Hitzenberger, C. K.

Huang, D.

M. R. Hee, D. Huang, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 6, 903 (1992).
[CrossRef]

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Izatt, J. A.

Kempe, M.

Lebec, M.

Lee, S. L.

J. M. Schmitt, S. L. Lee, and K. M. Yung, Opt. Commun. 142, 203 (1997).
[CrossRef]

Leitgeb, R.

Lin, C. P.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Milner, T. E.

Nelson, J. S.

Owen, G. M.

Puliafito, C. A.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Rudolph, W.

Saint-Jalmes, H.

Saxer, C.

Schmitt, J. M.

J. M. Schmitt, S. L. Lee, and K. M. Yung, Opt. Commun. 142, 203 (1997).
[CrossRef]

Schuman, J. S.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Sticker, M.

Stinson, W. G.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Swanson, E. A.

J. A. Izatt, M. R. Hee, G. M. Owen, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 19, 590 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

M. R. Hee, D. Huang, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, J. Opt. Soc. Am. B 6, 903 (1992).
[CrossRef]

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Wax, A.

Welsch, E.

Xiang, S.

Yang, C.

Yung, K. M.

J. M. Schmitt, S. L. Lee, and K. M. Yung, Opt. Commun. 142, 203 (1997).
[CrossRef]

Zhao, Y.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic diagram of DPC OCM: SLD, superluminescent diode; PBSs, polarizing beam splitters; BE, beam expander; NPBS, nonpolarizing beam splitter; Retro, retroreflector; RM, reference mirror; DET, detector; PS, polarization sensitive.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Schematic diagram of the coaxial sample beams and the phase object (chromium step). The drawing is not to scale. (b) Phase difference ΔΦ along the air–chromium interface.

Fig. 3
Fig. 3

Single cell layer of endothelial cells. (a) Micrograph with a PCM. (b) Intensity based en face image with DPC OCM. (c) Phase-difference-based en face image with DPC OCM.

Equations (2)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

Φz=arctanHIz/Iz.
I0z=HIz2+Iz21/2.

Metrics