ブロードバンド増幅光学タイムストレッチに基づいたメガヘルツ全光源泉徴収光学コヒーレンストモグラフィー

増幅された光学時間帯（AOT）に基づいて、オールオプティカル超高速スイープソース光コヒーレンス断層撮影（OCT）を示します。このような慣性慣性波長スイープメカニズムは、グループ速度分散を介して、MHzをはるかに上回るAスキャンレートでOCTを実現することができます。さらに重要なことは、AOT-OCTの重要な重要性は、タイムストレッチプロセス中の同時のブロードバンドラマン増幅です。光学時間伸長をOCTに適用するための以前の試みと比較して、検出感度を大幅に向上させることです。ここでは、7.14 MHzのAスキャン速度で動作するAOT-OCTシステム、優れたロールオフパフォーマンス（> 2 mm/dB）、タイムストレッチベースのOCTの記録的な感度（> 2 mm/dB）で報告します（> 80 dB）ブロードバンドゲイン帯域幅は80 nmで、軸方向の解像度が約15μmになります。したがって、私たちのAOT-OCTシステムは、私たちの知る限り、初めてin vivoで生物学的組織のタイムストレッチベースのOCTを実行することができます。これは、典型的なスイープソースOCTのように長期的な機械的安定性の懸念や、スペクトルドメインOCTで使用された画像センサーの速度制限をバイパスすることなく、実用的なMHz OCTを達成するための代替としてAOTを利用する際の大きな前進を表しています。

We demonstrate all-optical ultrahigh-speed swept-source optical coherence tomography (OCT) based on amplified optical time-stretch (AOT). Such an inertia-free wavelength-swept mechanism, via group velocity dispersion, enables us to realize OCT with an A-scan rate well above MHz. More importantly, the key significance of AOT-OCT is its simultaneous broadband Raman amplification during the time-stretch process-greatly enhancing the detection sensitivity compared with prior attempts to apply optical time-stretch to OCT. Here, we report on an AOT-OCT system which is operated at an A-scan rate of 7.14 MHz, a superior roll-off performance (>2 mm/dB), a record-high sensitivity of time-stretch-based OCT (>80 dB) with a broadband gain bandwidth of 80 nm, which results in an axial resolution of ∼15 μm. Our AOT-OCT system is thus able to, for the first time to the best of our knowledge, perform time-stretch-based OCT of biological tissue in vivo. It represents a major step forward in utilizing AOT as an alternative for achieving practical MHz OCT, without any long-term mechanical stability concerns as in typical swept-source OCT or bypassing the speed limitation of the image sensor employed in spectral-domain OCT.