Artefact-removal algorithms for Fourier domain Quantum Optical Coherence Tomography
量子光学相干层析成像（Q-OCT）是光学相干层析成像的非经典等效物，并且能够提供两倍的轴向分辨率增加和对分辨率降低色散的免疫性。Q-OCT的主要缺点是伪影，伪影是使A扫描杂乱并导致多层物体的结构信息完全丢失的附加元素。虽然在时域Q-OCT中存在用于伪影去除的成功方法，但是对于傅里叶域Q-OCT（Fd-Q-OCT）还没有设计出这样的方案，尽管后一种模态-通过联合频谱检测-输出关于系统和成像对象两者的许多有用信息。在这里，我们提出了两种算法，处理的Fd-Q-OCT的联合频谱到一个伪影的A扫描。我们提出了这些算法的理论背景，并显示其性能的计算机生成的数据。这两种算法的实验系统和成像对象的局限性进行了讨论。
2021-03-29 eess.SP physics.app-ph physics.optics
Seeded SU(1,1) interferometry for Fourier-domain optical coherence tomography
ICFO – Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（光子科学研究所，巴塞罗那科技研究所）；Department of Signal Theory and Communications, Universitat Politecnica de Catalunya（信号理论与通信系，加泰罗尼亚理工大学）
该研究提出基于种子注入SU(1,1)干涉仪的FD-OCT，用1550nm宽带光探测多层物体、810nm光子通量成像，低参量增益下种子注入增光子通量，灵敏度增强效果优于提参量增益。
2026-08-20 physics.optics quant-ph
Time-encoded mid-infrared Fourier-domain optical coherence tomography
我们报告了一种技术上简单的方法，以实现高分辨率和高灵敏度傅立叶域OCT成像在中红外范围。所提出的OCT系统采用InF3超连续谱源。采用一种专门设计的基于单点探测器的色散扫描光谱仪进行检测。该光谱仪能够在3140 nm至4190 nm的光谱范围内进行结构OCT成像，其特征灵敏度超过80 dB，轴向分辨率低于8 μ m。该系统的能力被证明为多孔陶瓷样品和过渡阶段的绿色零件使用一种新兴的光刻为基础的陶瓷制造方法制造的成像。此外，我们证明了OCT成像系统的性能和灵活性，使用廉价的低功率（平均功率为16 mW以上3 μ m波长）中红外超连续光源。
2021-09-14 physics.optics
In vivo imaging of human cornea with high-speed and high-resolution Fourier-domain full-field optical coherence tomography
眼科角膜评估需要细胞分辨率和快速成像技术，以实现准确的诊断。目前，最快的体积成像技术是傅里叶域全场光学相干断层扫描（FD-FF-OCT），它使用快速相机和快速可调激光源。在这里，我们展示了高分辨率，高速，非接触式角膜体积成像在体内与FD-FF-OCT，可以获得一个单一的三维体积与体素率为7.8 GHz。激光源的空间相干性被抑制，以防止其聚焦到视网膜上的点，从而超过最大允许曝光（MPE）。FD-FF-OCT数据的固有体积性质使弯曲的角膜层变平。获得的FD-FF-OCT图像显示角膜细胞结构，如上皮、基质和内皮，以及基底下和中间基质神经。
2020-03-26 physics.med-ph physics.optics
Beyond Fourier transform: super-resolving optical coherence tomography
光学相干断层扫描（OCT）是一种体积成像模式，使临床医生和科学家能够无创地可视化生物样本的横截面。傅里叶域OCT（FD-OCT）是最新一代的光学相干断层扫描技术，它利用相干门技术提供了微米级的轴向分辨率。基于当前的理论，人们认为获得更高轴向分辨率的OCT图像的唯一方法是在给定某个中心波长的情况下物理地扩展系统的光谱带宽。在这里，我们证明了信念是错误的。我们提出了一种新的重建框架，它集成了先验知识，并利用\emph{shift-variance}，回顾性超分辨率OCT图像，而不改变系统配置。数值和实验结果都证实了处理后的图像表现出超出先前理论预测的轴向分辨率。我们相信，这一结果不仅为OCT重建的未来研究方向开辟了新的视野，而且还有望立即升级到目前部署的数万个传统OCT单元。
2020-05-19 eess.IV physics.optics
Dispersion mapping as a simple postprocessing step for Fourier domain Optical Coherence Tomography data
光学相干断层扫描（OCT）最初被认为是一种体积成像方法。很快，OCT图像超越了结构数据，并开始提供有关对象的功能信息，例如血流或组织弹性的可视化。最小或不需要系统改变使得功能性OCT技术在执行多模态成像中是有用的，其中在单次检查中产生不同对比度的图像。我们提出了一种方法，进一步扩展了当前的OCT功能，不需要修改系统。我们的算法提供了有关样品的群速度色散（GVD）的信息，可以很容易地应用到任何OCT数据集与傅立叶域系统。GVD是根据从不同光谱范围获得的两个图像测量的材料光学厚度的差异计算的。而不是使用两个单独的光源，我们建议应用一个基于滤波器的数值程序，合成两个光谱从一个宽带光谱。我们讨论了该方法的局限性和目前的GVD值BK 7和蓝宝石和眼介质：角膜和房水的大鼠眼睛。结果证实了以前的测量使用两种不同的光源。
2017-08-14 physics.optics
Sequential measurement of conjugate variables as an alternative quantum state tomography
它示出了如何有可能通过连续测量两个共轭变量来重建一维系统的初始状态。该过程依赖于准特征函数，维格纳准概率的傅立叶变换。通过对实验上可获得的观察“位置”然后“动量”（反之亦然）的联合概率进行傅里叶变换而获得的适当特征函数可以表示为两个探测器的准特征函数与未知的准特征函数的乘积。量子系统。这允许通过以下序列进行状态重构：数据收集、傅立叶变换、代数运算、傅立叶逆变换。测量的强度应该是中等的，以便程序工作。
2013-01-04 physics.optics quant-ph
Feature-domain Fourier ptychographic tomography with dark-field illumination
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Pusan National University（釜山国立大学）；KAIST Institute for Health Science and Technology（KAIST健康科学与技术研究所）
本文提出特征域傅里叶叠层断层成像（FD-FPT），通过特征提取结合自动微分优化，实现了千兆体素级无标记体积成像，可解析常规方法无法识别的精细结构，兼具毫米级覆盖与细胞级对比度。
2026-08-25 physics.optics
Measuring the refractive index and thickness of multilayer samples by Fourier domain optical coherence tomography
本研究提出一种基于傅里叶域光学相干层析成像的理论方法，无需额外装置或先验信息，即可同时测量多层生物组织的折射率和厚度，仿真验证相对误差低于0.01%，且复杂度随层数线性增长。
2024-04-17 physics.optics
Measuring choriocapillaris blood flow with laser Doppler optical coherence tomography
提出对 Fourier 域 OCT 数据进行激光多普勒处理，以 2 kHz B 扫描提取脉络膜毛细血管搏动血流速度、轴向及方向信息，并可直接用于现有快速扫描 OCT 设备。
2025-05-12 physics.optics
Reflection-mode Multi-slice Fourier Ptychographic Tomography
Boston University（波士顿大学）
本研究提出反射模式多切片傅里叶偏振光断层成像技术，实现高分辨率多层强散射样品的3D成像，通过暗场测量提升分辨率并实现光学切片。
2026-02-03 physics.optics
Fourier synthesis optical diffraction tomography for kilohertz rate volumetric imaging
本文提出傅里叶合成光学衍射层析技术（FS-ODT），通过复用数十个照明角度实现千赫兹速率的3D折射率定量成像，为生物物理和软物质高速动力学研究提供了新方法。
2024-05-08 physics.bio-ph physics.optics
Reconstruction of Optical Coherence Tomography Images from Wavelength-space Using Deep-learning
Tampere University（坦佩雷大学）；Bulgarian Academy of Sciences（保加利亚科学院）
本文提出一种基于深度学习的OCT图像重建方法，通过依次使用SD-CNN和FD-CNN直接从波长域重建散斑减少的高质量图像，在提升图像质量的同时降低计算复杂度。
2025-09-23 cs.CV cs.LG physics.optics
Demonstration of Fourier-domain Quantum Optical Coherence Tomography for a fast tomographic quantum imaging
本研究实验演示了傅里叶域量子光学相干层析成像（Q-OCT）结构，提出两种联合光谱预处理算法补偿分辨率下降效应，验证其在多指标上的优势，推动Q-OCT向实用化方向发展。
2025-10-03 physics.optics quant-ph
Role of spatial coherence in polarization tomography
我们分析了一个实验装置，其中准单色空间相干光束被用来探测傍轴光学散射体。讨论了探测光的空间相干性对散射体的Mueller矩阵的影响。根据光束的空间相干程度，\emph{same}散射系统可以用\emph{different} Mueller矩阵表示。这一结果应该作为对实验者的警告。
2005-01-18 physics.optics
Spatially multiplexed dielectric tensor tomography
介电张量层析成像（DTT）能够重建三维（3D）介电张量，这提供了3D光学各向异性的物理测量。在这里，我们提出了一种具有成本效益和鲁棒性的方法，使用多路复用方法进行DTT测量。在离轴干涉仪中利用两束不同角度的正交偏振参考光，用一台摄像机重叠记录两幅偏振敏感干涉图。然后，在傅里叶域中分离两个复用干涉图，从而能够重建偏振敏感场。最后，通过测量不同照明角度下的偏振敏感场，重建了三维介电张量断层图像。通过重构具有径向和双极取向构型的各种液晶颗粒的3D介电张量，实验证明了所提出的方法。
2022-09-03 physics.optics
Four-dimensional image formation theory of optical coherence tomography
本研究提出无近似的光学相干层析/显微成像四维成像理论，通过含光频率轴的四维光瞳函数表征宽带光源，经四维傅里叶变换关联实空间时空表征，为高数值孔径系统的成像特性分析提供精准理论支撑。
2025-01-21 physics.optics
On electron imaging of small molecules, Part I: relative roles of multiple scattering and Fresnel diffraction
讨论了在小分子透射电子显微术中，多次电子散射和分子内自由空间传播的相对作用。有人认为，虽然多重散射往往只有一个温和的效果，在这种情况下，在分子菲涅耳衍射可能是显着的，由于浅的焦点深度在相关的实验条件下。因此，与本质上基于投影近似的传统计算机断层摄影相比，基于第一玻恩或第一Rytov近似的衍射断层摄影表示用于在此背景下重建静电势的三维分布的更合适的方法。提出了一种衍射层析的简化方法，并通过数值模拟实例进行了验证。
2019-11-28 eess.IV physics.optics
Relative roles of multiple scattering and Fresnel diffraction in the imaging of small molecules using electrons, Part II: Differential Holographic Tomography
有人认为，在原子分辨率透射电子显微镜（TEM）的稀疏弱散射结构，如小的生物分子，多电子散射通常只有很小的影响，而分子内的菲涅耳衍射可以是显着的，由于本质上浅的焦深。这些事实表明，这种结构的三维重建从散焦图像系列收集在多个旋转方向的分子可以有效地执行为每个原子分别，使用非相干第一玻恩近似。相应的重建方法，这里称为差分全息层析，理论上开发和计算证明了几个数值模型的生物分子。结果表明，该方法是能够准确重建的原子在分子中的位置从TEM数据收集在一个小数目的随机取向的分子，与一个或多个散焦图像每个方向。可能的应用低温电子显微镜和其他领域进行了简要讨论。
2020-12-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Quantum Optical Coherence Tomography using two photon joint spectrum detection (JS-Q-OCT)
量子光学相干层析成像（Q-OCT）是光学相干层析成像（OCT）的非经典对应物-一种基于白光干涉的高分辨率3D成像技术。由于Q-OCT使用频率纠缠光子对的源，因此不仅轴向分辨率不受干涉仪中的色散失配的影响，而且还固有地提高了2的平方根的因子。不幸的是，Q-OCT的实际应用受到图像扰乱伪影和缓慢采集时间的阻碍。在这里，我们提出了一种新的方法，是免费的这些问题的理论分析：Q-OCT与联合频谱检测（JS-Q-OCT）。基于标准Q-OCT配置中的光子对符合检测，它还通过它们的波长辨别每个光子对。我们表明，所有的信息有关的内部结构的对象是编码在联合频谱，可以很容易地通过傅立叶变换检索。没有深度扫描是必需的，使我们的技术可能比标准的Q-OCT更快。最后，我们表明，在联合频谱中的数据，使文物去除和讨论这样做的前瞻性算法。
2020-05-27 physics.optics quant-ph
High-dimensional discrete Fourier transform gates with the quantum frequency processor
离散傅立叶变换（DFT）是光子量子信息中的基本兴趣，然而将其缩放到高维的能力在很大程度上取决于物理编码，并且在诸如频率箱的新兴平台中缺乏实用的配方。在这封信中，我们表明，d点频率仓DFT可以实现一个固定的三分量量子频率处理器（QFP），简单地通过添加到电光调制信号的射频谐波每增加一个d。我们在数值模拟中验证了d = 10时的门保真度F > 0.9997和成功概率P > 0.965，并在实验上实现了d = 3的解决方案，利用并行DFT测量来量化纠缠并执行多个双光子频率仓状态的全层析成像。我们的研究结果为量子通信和网络中的高维频点协议提供了新的机会。
2022-01-26 physics.optics quant-ph
Fourier transform of the hyperbola and its role in hyperbolic photonics
The City University of New York（纽约市立大学）；Graduate Center of the City University of New York（纽约市立大学研究生中心）
研究双曲介质中局部发射源的辐射模式，分析双曲色散的傅里叶变换特性，推导双曲波的广义惠更斯原理，揭示双曲介质中负折射和聚焦现象，并探讨极化子成像中的混叠伪影。
2026-02-26 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
