Optimizing anti-perturbation capability in single-shot wide-field multimode fiber imaging systems

多模光纤 单发 材料科学 物理 纳米技术 计算机科学 光电子学 光学 光纤
作者
Zefeng Feng,Zengqi Yue,Wei Zhou,Baoteng Xu,Jialin Liu,Yanhua Hong,Daxi Xiong,Xibin Yang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:124 (10) 被引量:4
标识
DOI:10.1063/5.0191988
摘要

In recent years, multimode fiber (MMF) has emerged as a focal point in ultrathin endoscopy owing to its high-capacity information transmission. Nevertheless, the technology's susceptibility to external perturbances limits its practical applications. In this study, we employ a single MMF as both the illumination unit and imaging probe and utilize this single-shot wide-field MMF imaging system to investigate the impact of LED and laser sources on anti-perturbation capabilities. Experimental results demonstrate that, in the absence of deformations in the MMF, both LED and laser-based systems achieve an average structural similarity (SSIM) index of around 0.8 for the reconstructed image, utilizing advanced deep learning techniques, with the laser-based system performing slightly better. However, under unknown MMF configurations post-deformation, the SSIM remains robust at 0.67 for the LED-based system, while the laser-based system drops the average SSIM to 0.45. The results reveal that LED has anti-perturbation capability in single-shot wide-field MMF imaging systems. These findings indicate significant potential for future anti-perturbation studies in endoscopy employing MMF imaging.
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