Optische Streuungsunterdrückung in biologischem Gewebe mittels

Masterarbeit für Studierende der Physik
Optische Streuungsunterdrückung in
biologischem Gewebe mittels Phasenkonjugation
Motivation
Der in der Biomedizintechnik bestehende
Wunsch,
optische
Messungen
tief
im
menschlichen Gewebe vorzunehmen, wird durch
die im Gewebe auftretende Lichtstreuung stark
eingeschränkt.
Die digitale optische Phasenkonjugation, die
inzwischen mit modernen Komponenten wie
Wellenfrontsensoren
und
Flächenlichtmodulatoren rein digital realisiert werden kann,
bietet das Potential, diese Einschränkung zu
überwinden. Dazu wird mit einem Leitstern ein
Licht streuender Punkt im Gewebe markiert und
dessen Licht phasenkonjugiert, so dass als
Konsequenz ein Fokus im Gewebe entsteht.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen der optische
Aufbau
mit
einem
FlüssigkristallPhasenmodulator realisiert und grundlegende
Untersuchungen zur Fokusbildung durchgeführt
werden. Dabei sollen auch verschiedene
Leitsternkonzepte (Ultraschall, Fluoreszenz)
verglichen werden. Ziel soll es sein, optische
Messungen tief im Inneren von streuendem
biologischem Gewebe zu ermöglichen.
Die hochaktuelle Arbeit erfolgt im Rahmen eines
Exzellenzprojektes
der
Deutschen
Forschungsgemeinschaft.
Links oben: Lichtstreuung hinter Gewebe
Links unten: Fokussierung im Gewebe mittels
Phasenkonjugation mit Lichtmodulator (SLM)
Rechts oben: LCoS (Liquid Crystal on Silicon)Lichtmodulator zur Wellenfrontformung
Aufgaben
• Realisierung des optischen Aufbaus zur Wellenfrontkorrektur
(Lichtmodulator, Leitstern, holografische Detektion)
• Simulation der Lichtausbreitung, Untersuchung von Leitsternkonzepten
• Charakterisierung der Fokusbildung, Untersuchung von Einflussgrößen
• Demonstration der Funktionsfähigkeit an verschiedenen biologischen Proben
Stichworte
Optische Phasenkonjugation, Leitstern, Lichtpropagation, Biomedizintechnik
Kontakt
• Dr. Lars Büttner, BAR 28, Tel. 463-35314, E-Mail: [email protected]
• Internet: www.lasermetrology.de
Professur für
Mess- und Sensorsystemtechnik