Abstract

We developed a structured interference optical coherence tomography (SIOCT) to enhance the lateral resolution beyond the diffraction limit. A sinusoidal pattern is created on the interferometric beam with the reference intensity temporally modulated. In the Fourier domain, the high spatial frequencies are shifted into the detectable range, which enhances the lateral resolution beyond the diffraction limit by a factor of 2. The lateral resolution of SIOCT was characterized in our study as ∼5.5  μm, surpassing the diffraction limit ∼9.6  μm as in conventional Fourier-domain optical coherence tomography. SIOCT was demonstrated on phantoms and ex vivo adipose tissues.

© 2012 Optical Society of America

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]
  2. M. Wojtkowski, R. Leitgeb, A. Kowalczyk, T. Bajraszewski, and A. F. Fercher, J. Biomed. Opt. 7, 457 (2002).
    [CrossRef]
  3. L. Yu, B. Rao, J. Zhang, J. Su, Q. Wang, S. Guo, and Z. Chen, Opt. Express 15, 7634 (2007).
    [CrossRef]
  4. T. S. Ralston, D. L. Marks, P. S. Carney, and S. A. Boppart, Nat. Phys. 3, 129 (2007).
    [CrossRef]
  5. Z. Ding, H. Ren, Y. Zhao, J. S. Nelson, and Z. Chen, Opt. Lett. 27, 243 (2002).
    [CrossRef]
  6. C. Blatter, B. Grajciar, C. M. Eigenwillig, W. Wieser, B. R. Biedermann, R. Huber, and R. A. Leitgeb, Opt. Express 19, 12141 (2011).
    [CrossRef]
  7. R. A. Leitgeb, M. Villiger, A. H. Bachmann, L. Steinmann, and T. Lasser, Opt. Lett. 31, 2450 (2006).
    [CrossRef]
  8. L. Liu, C. Liu, W. C. Howe, C. J. R. Sheppard, and N. Chen, Opt. Lett. 32, 2375 (2007).
    [CrossRef]
  9. L. Liu, J. A. Gardecki, S. K. Nadkarni, J. D. Toussaint, Y. Yagi, B. E. Bouma, and G. J. Tearney, Nat. Med. 17, 1010 (2011).
    [CrossRef]
  10. M. G. L. Gustafsson, J. Microsc. 198, 82 (2000).
    [CrossRef]
  11. J. Lu, W. Min, J.-A. Conchello, X. S. Xie, and J. W. Lichtman, Nano Lett. 9, 3883 (2009).
    [CrossRef]
  12. R. K. Wang, Appl. Phys. Lett. 90, 054103 (2007).
    [CrossRef]

2011 (2)

L. Liu, J. A. Gardecki, S. K. Nadkarni, J. D. Toussaint, Y. Yagi, B. E. Bouma, and G. J. Tearney, Nat. Med. 17, 1010 (2011).
[CrossRef]

C. Blatter, B. Grajciar, C. M. Eigenwillig, W. Wieser, B. R. Biedermann, R. Huber, and R. A. Leitgeb, Opt. Express 19, 12141 (2011).
[CrossRef]

2009 (1)

J. Lu, W. Min, J.-A. Conchello, X. S. Xie, and J. W. Lichtman, Nano Lett. 9, 3883 (2009).
[CrossRef]

2007 (4)

2006 (1)

2002 (2)

Z. Ding, H. Ren, Y. Zhao, J. S. Nelson, and Z. Chen, Opt. Lett. 27, 243 (2002).
[CrossRef]

M. Wojtkowski, R. Leitgeb, A. Kowalczyk, T. Bajraszewski, and A. F. Fercher, J. Biomed. Opt. 7, 457 (2002).
[CrossRef]

2000 (1)

M. G. L. Gustafsson, J. Microsc. 198, 82 (2000).
[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]

Bachmann, A. H.

Bajraszewski, T.

M. Wojtkowski, R. Leitgeb, A. Kowalczyk, T. Bajraszewski, and A. F. Fercher, J. Biomed. Opt. 7, 457 (2002).
[CrossRef]

Biedermann, B. R.

Blatter, C.

Boppart, S. A.

T. S. Ralston, D. L. Marks, P. S. Carney, and S. A. Boppart, Nat. Phys. 3, 129 (2007).
[CrossRef]

Bouma, B. E.

L. Liu, J. A. Gardecki, S. K. Nadkarni, J. D. Toussaint, Y. Yagi, B. E. Bouma, and G. J. Tearney, Nat. Med. 17, 1010 (2011).
[CrossRef]

Carney, P. S.

T. S. Ralston, D. L. Marks, P. S. Carney, and S. A. Boppart, Nat. Phys. 3, 129 (2007).
[CrossRef]

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]

Chen, N.

Chen, Z.

Conchello, J.-A.

J. Lu, W. Min, J.-A. Conchello, X. S. Xie, and J. W. Lichtman, Nano Lett. 9, 3883 (2009).
[CrossRef]

Ding, Z.

Eigenwillig, C. M.

Fercher, A. F.

M. Wojtkowski, R. Leitgeb, A. Kowalczyk, T. Bajraszewski, and A. F. Fercher, J. Biomed. Opt. 7, 457 (2002).
[CrossRef]

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]

Fujimoto, J. 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]

Gardecki, J. A.

L. Liu, J. A. Gardecki, S. K. Nadkarni, J. D. Toussaint, Y. Yagi, B. E. Bouma, and G. J. Tearney, Nat. Med. 17, 1010 (2011).
[CrossRef]

Grajciar, B.

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]

Guo, S.

Gustafsson, M. G. L.

M. G. L. Gustafsson, J. Microsc. 198, 82 (2000).
[CrossRef]

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]

Howe, W. C.

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]

Huber, R.

Kowalczyk, A.

M. Wojtkowski, R. Leitgeb, A. Kowalczyk, T. Bajraszewski, and A. F. Fercher, J. Biomed. Opt. 7, 457 (2002).
[CrossRef]

Lasser, T.

Leitgeb, R.

M. Wojtkowski, R. Leitgeb, A. Kowalczyk, T. Bajraszewski, and A. F. Fercher, J. Biomed. Opt. 7, 457 (2002).
[CrossRef]

Leitgeb, R. A.

Lichtman, J. W.

J. Lu, W. Min, J.-A. Conchello, X. S. Xie, and J. W. Lichtman, Nano Lett. 9, 3883 (2009).
[CrossRef]

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]

Liu, C.

Liu, L.

L. Liu, J. A. Gardecki, S. K. Nadkarni, J. D. Toussaint, Y. Yagi, B. E. Bouma, and G. J. Tearney, Nat. Med. 17, 1010 (2011).
[CrossRef]

L. Liu, C. Liu, W. C. Howe, C. J. R. Sheppard, and N. Chen, Opt. Lett. 32, 2375 (2007).
[CrossRef]

Lu, J.

J. Lu, W. Min, J.-A. Conchello, X. S. Xie, and J. W. Lichtman, Nano Lett. 9, 3883 (2009).
[CrossRef]

Marks, D. L.

T. S. Ralston, D. L. Marks, P. S. Carney, and S. A. Boppart, Nat. Phys. 3, 129 (2007).
[CrossRef]

Min, W.

J. Lu, W. Min, J.-A. Conchello, X. S. Xie, and J. W. Lichtman, Nano Lett. 9, 3883 (2009).
[CrossRef]

Nadkarni, S. K.

L. Liu, J. A. Gardecki, S. K. Nadkarni, J. D. Toussaint, Y. Yagi, B. E. Bouma, and G. J. Tearney, Nat. Med. 17, 1010 (2011).
[CrossRef]

Nelson, J. S.

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]

Ralston, T. S.

T. S. Ralston, D. L. Marks, P. S. Carney, and S. A. Boppart, Nat. Phys. 3, 129 (2007).
[CrossRef]

Rao, B.

Ren, H.

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]

Sheppard, C. J. R.

Steinmann, L.

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]

Su, J.

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]

Tearney, G. J.

L. Liu, J. A. Gardecki, S. K. Nadkarni, J. D. Toussaint, Y. Yagi, B. E. Bouma, and G. J. Tearney, Nat. Med. 17, 1010 (2011).
[CrossRef]

Toussaint, J. D.

L. Liu, J. A. Gardecki, S. K. Nadkarni, J. D. Toussaint, Y. Yagi, B. E. Bouma, and G. J. Tearney, Nat. Med. 17, 1010 (2011).
[CrossRef]

Villiger, M.

Wang, Q.

Wang, R. K.

R. K. Wang, Appl. Phys. Lett. 90, 054103 (2007).
[CrossRef]

Wieser, W.

Wojtkowski, M.

M. Wojtkowski, R. Leitgeb, A. Kowalczyk, T. Bajraszewski, and A. F. Fercher, J. Biomed. Opt. 7, 457 (2002).
[CrossRef]

Xie, X. S.

J. Lu, W. Min, J.-A. Conchello, X. S. Xie, and J. W. Lichtman, Nano Lett. 9, 3883 (2009).
[CrossRef]

Yagi, Y.

L. Liu, J. A. Gardecki, S. K. Nadkarni, J. D. Toussaint, Y. Yagi, B. E. Bouma, and G. J. Tearney, Nat. Med. 17, 1010 (2011).
[CrossRef]

Yu, L.

Zhang, J.

Zhao, Y.

Appl. Phys. Lett. (1)

R. K. Wang, Appl. Phys. Lett. 90, 054103 (2007).
[CrossRef]

J. Biomed. Opt. (1)

M. Wojtkowski, R. Leitgeb, A. Kowalczyk, T. Bajraszewski, and A. F. Fercher, J. Biomed. Opt. 7, 457 (2002).
[CrossRef]

J. Microsc. (1)

M. G. L. Gustafsson, J. Microsc. 198, 82 (2000).
[CrossRef]

Nano Lett. (1)

J. Lu, W. Min, J.-A. Conchello, X. S. Xie, and J. W. Lichtman, Nano Lett. 9, 3883 (2009).
[CrossRef]

Nat. Med. (1)

L. Liu, J. A. Gardecki, S. K. Nadkarni, J. D. Toussaint, Y. Yagi, B. E. Bouma, and G. J. Tearney, Nat. Med. 17, 1010 (2011).
[CrossRef]

Nat. Phys. (1)

T. S. Ralston, D. L. Marks, P. S. Carney, and S. A. Boppart, Nat. Phys. 3, 129 (2007).
[CrossRef]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (3)

Science (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]

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.


Metrics