Abstract

We present a novel heterodyne approach for performing fast, three-dimensional spectrally encoded imaging. Volumetric data of a volunteer’s finger and of coin surfaces were acquired at a rate of 5 volume sets per second with a depth resolution of 145μm.

© 2005 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Y. S. Sabharwal, A. R. Rouse, L. Donaldson, M. F. Hopkins, and A. F. Gmitro, Appl. Opt. 38, 7133 (1999).
    [CrossRef]
  2. M. Chan, W. Lin, C. Zhou, and J. Y. Qu, Appl. Opt. 42, 1888 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. D. Karadaglic, T. Wilson, and R. Juskaitis, paper 4964-84 in Photonics West 2003, Biomedical Optics (SPIE CD-ROM).
  4. G. J. Tearney, M. Shishkov, and B. E. Bouma, Opt. Lett. 27, 412 (2002).
    [CrossRef]
  5. D. Yelin, B. E. Bouma, N. Iftimia, and G. J. Tearney, Opt. Lett. 28, 2321 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. S. H. Yun, G. J. Tearney, J. F. de Boer, and B. E. Bouma, Opt. Express 12, 2977 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. G. J. Tearney, B. E. Bouma, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 22, 1811 (1997).
    [CrossRef]
  8. 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]
  9. A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. K. K. M. B. D. Silva, A. V. Zvyagin, and D. D. Sampson, Electron. Lett. 35, 1404 (1999).
    [CrossRef]

2004

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

S. H. Yun, G. J. Tearney, J. F. de Boer, and B. E. Bouma, Opt. Express 12, 2977 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

2003

2002

1999

K. K. M. B. D. Silva, A. V. Zvyagin, and D. D. Sampson, Electron. Lett. 35, 1404 (1999).
[CrossRef]

Y. S. Sabharwal, A. R. Rouse, L. Donaldson, M. F. Hopkins, and A. F. Gmitro, Appl. Opt. 38, 7133 (1999).
[CrossRef]

1997

1991

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]

Ahnelt, P. K.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Bizheva, K.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Bouma, B. E.

Budka, H.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Chan, M.

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]

Cowey, A.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

de Boer, J. F.

Donaldson, L.

Drexler, W.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

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.

G. J. Tearney, B. E. Bouma, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 22, 1811 (1997).
[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]

Gmitro, A. F.

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]

Hee, M. R.

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]

Hermann, B.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Hopkins, M. F.

Huang, D.

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]

Iftimia, N.

Juskaitis, R.

D. Karadaglic, T. Wilson, and R. Juskaitis, paper 4964-84 in Photonics West 2003, Biomedical Optics (SPIE CD-ROM).

Karadaglic, D.

D. Karadaglic, T. Wilson, and R. Juskaitis, paper 4964-84 in Photonics West 2003, Biomedical Optics (SPIE CD-ROM).

Le, T.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

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]

Lin, W.

Menzel, R.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Morgan, J. E.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Povazay, B.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Preusser, M.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

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]

Qu, J. Y.

Reitsamer, H.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Rouse, A. R.

Sabharwal, Y. S.

Sampson, D. D.

K. K. M. B. D. Silva, A. V. Zvyagin, and D. D. Sampson, Electron. Lett. 35, 1404 (1999).
[CrossRef]

Sattmann, H.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Schubert, Ch.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

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]

Seefeld, M.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Shishkov, M.

Silva, K. K. M. B. D.

K. K. M. B. D. Silva, A. V. Zvyagin, and D. D. Sampson, Electron. Lett. 35, 1404 (1999).
[CrossRef]

Stingl, A.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

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.

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]

Tearney, G. J.

Unterhuber, A.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Wilson, T.

D. Karadaglic, T. Wilson, and R. Juskaitis, paper 4964-84 in Photonics West 2003, Biomedical Optics (SPIE CD-ROM).

Yelin, D.

Yun, S. H.

Zhou, C.

Zvyagin, A. V.

K. K. M. B. D. Silva, A. V. Zvyagin, and D. D. Sampson, Electron. Lett. 35, 1404 (1999).
[CrossRef]

Appl. Opt.

Electron. Lett.

K. K. M. B. D. Silva, A. V. Zvyagin, and D. D. Sampson, Electron. Lett. 35, 1404 (1999).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Phys. Med. Biol.

A. Unterhuber, B. Povazay, K. Bizheva, B. Hermann, H. Sattmann, A. Stingl, T. Le, M. Seefeld, R. Menzel, M. Preusser, H. Budka, Ch. Schubert, H. Reitsamer, P. K. Ahnelt, J. E. Morgan, A. Cowey, and W. Drexler, Phys. Med. Biol. 49, 1235 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Science

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]

Other

D. Karadaglic, T. Wilson, and R. Juskaitis, paper 4964-84 in Photonics West 2003, Biomedical Optics (SPIE CD-ROM).

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

a, Schematic of the time-domain spectrally encoded imaging system. b, Extraction of both transverse and depth information from the interference trace.

Fig. 2
Fig. 2

3D imaging of a volunteer’s finger acquired in 0.4 s . a, 2D image of the finger (frame size 15 mm × 9 mm ). Depth information is superimposed on the 2D image using b, contour lines and c, a false color height map.

Fig. 3
Fig. 3

Extended depth volumetric imaging of two coins. a, 2D image of the surface of a quarter ( scale bar = 1 mm ) . b, 2D image of the surface of a dime placed 2.4 mm in front of the quarter, obtained after stepping the RSOD double-pass mirror by 2.4 mm . c, 2D depth-integrated view of the two coins. d, Depth-resolved image. The surface height is represented by a gray-scale lookup table, where depth locations closer to the lens have higher pixel intensity.

Equations (1)

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

SNR = 2 P r N x R P s N x 2 h ν P r B = 2 R P s τ h ν N x 2 N z ,

Metrics