Development of a novel fiber laser based backward-mode photoacoustic microscopy system and ımage characterization
Fiber lazer tabanli geriye modda fotoakustik mikroskop geliştirilmei ve görüntü karakterizasyonu
- Tez No: 348404
- Danışmanlar: PROF. DR. CENGİZHAN ÖZTÜRK, DOÇ. DR. MEHMET BURÇİN ÜNLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Bioengineering, Electrical and Electronics Engineering, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
İyonize ışın kullanmayan optik görüntüleme yöntemleri, sağlık endişelerinden dolayı diğer görüntüleme yöntemlerinin arasında popülerleşmeye başlamıştır. Ancak, salt optik methodların, ışığın saçılmasından dolayı derin doku görüntülemede eksiklikleri vardır. Fotoakustik görüntüleme ise bir yandan optik kontrastdan faydalanırken diğer yandan derin doku görüntülemede ultrasonun çözünürlüğüne ulaşması sebebiyle gelecek vaadeden bir yöntemdir. Fotoakustikte kullanılan lazerin atım süresi, atım sıklığı, ışın genisliği ve çıkıs gücü gibi özellikleri olusan sinyalin genliğinde, elde edilen görüntünün kalitesinde ölçülebilir etkilere sahiptir. Literatürde, mikroskopik ölçekte fotoakustik görüntülemede Q-anahtarlı lazerler, katı hal lazerleri ve fiber lazerler kullanılmaktadır. Kullanılan lazerlerin çoğu halihazırda piyasada bulunan ve özellikleri birbirinden bağımsız değiştirilemeyen lazerlerdir. Bizler bu çalışmada, özgün, tüm-fiberli mod-kilitli ve tamamen fotoakustik microskop gerekliliklerine göre tasarlanmış bir lazer sunuyoruz. Lazerin atım süresi 1 ile 3 ns arasında ayarlanabiliyorken atım sıklığı da 50 kHz ile 3.1 MHz arasında dijital olarak ayarlanabilmektedir. Tüm optik olayların fiberlerin içerisinde gerçekleşmesi, lazerin mekanik etkilere direncini arttırmakta ve kararlı bir yapıda olmasını sağlamaktadır. Lazerin çıkısında kullanılan fotonik kristal fiber sayesinde 600 nm ile 1100 nm arasında sürekli ışın tayfı elde edilmektedir. Bu özgün çalışmada lazer özelliklerinin fotoakustik sinyalleri nasıl etkilediğini analitik olarak göstermekteyiz. Ürettiğimiz mikroskopi sistemini, at kıllarından oluşturulan fantomlar üzerinde deneyerek 500 um noktasal yayılım fonksiyonu genişliğine sahip görüntüler oluşturduk.
Özet (Çeviri)
Among all other imaging modalities, optical methods using non-ionizing radiation became popular due to safety concerns. However, pure optical methods have severe limitations for deep tissue imaging. On the other hand, photoacoustic imaging is a promising imaging modality for in vivo tissue monitoring due to its high optical contrast and high ultrasonic resolution. The parameters of the laser used in photoacoustics, namely pulse duration, pulse repetition frequency, beamwidth and output power has a quantifiable impact on signal amplitude, imaging speed and resolution. In literature, Q-switched lasers, solid state lasers and fiber lasers are used for the microscopic scale of photoacoustic imaging. Most of the lasers used in photoacoustic studies has a fixed capacity and key parameters cannot be adjusted independently. In this study, we report a novel all-fiber mode-locked laser with adjustable pulse duration between 1 - 3 ns and selectable pulse repetition frequency between 50 kHz and 3.1 MHz. All fiber integration makes our laser resistant to vibrational disturbances, yet increases its stability. Additionally, we utilized a photonic crystal fiber at the output stage of the laser to generate a supercontinuum of a wavelength range of 600 - 1100 nm. We analytically reveal laser parameter dependencies of photoacoustic signals. We test our microscopy system with a phantom made of horse hair, and present resultant images with point spread function of width 500 um.
Benzer Tezler
- Ultrashort and short pulsed fiber laser development for transparent material processing, imaging and spectroscopy applications
Transparan malzeme işleme, görüntüleme ve spektroskopi amaçlı ultra kısa ve kısa atımlı fiber lazer geliştirilmesi
SEYDİ YAVAŞ
Doktora
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH ÖMER İLDAY
- Femtosaniye lazer ile işlenen yapıların katıhal lazerlerde uygulamaları ve üst çevrim pompalı Tm3+:KY3F10 lazerleri
Solid-state laser applications of femtosecond laser written structures and upconversion pumped Tm3+:KY3F10 lasers
YAĞIZ MOROVA
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA AKSOY ESİNOĞLU
PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU
- Development of advanced solid-state pulsed lasers in the near and mid infrared for applications in material characterization
Malzeme karakterizasyonu için yakın ve orta kızılaltı darbeli lazerlerin geliştirilmesi
HÜSEYİN ÇANKAYA
Doktora
İngilizce
2011
Bilim ve TeknolojiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU
- Yüksek hızlı atomik kuvvet mikroskobu (YH-AKM) geliştirilmesi ve çeşitli uygulamaları
Development of high speed atomic force microscopy and its applications
ÜMİT ÇELİK
Doktora
Türkçe
2017
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÖZGÜR ÖZER
- MEMS sensor platform for vital monitoring under mri and intraocular pressure measurement
Yaşamsal işaretlerin ve göz içi basıncın ölçülmesine yönelik MEMS basınç ölçer platformunun geliştirilmesi
PARVIZ ZOLFAGHARI
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU