Multi-focal Microscopic System Using a Fiber Bundle

We have constructed and analyzed the performance of a simple fiber bundle multi-focal microscope. The microscope had a fiber bundle substituted for micro-lens array that is the core part of MMM(multi-focal multi-photon microscope). The MMM is a type of confocal microscope. To analyze the performance and characteristics of the fiber bundle multi-focal microscope, three types of samples were used: a standard grating, USAF 1951(7, 3), and 1951(7, 6). Using two polarizers and a polarizing beam splitter, we eliminated noise and got clear images. We obtained the FWHM of fiber spot images with the standard grating using two different magnifier lenses which were 63X and 20X, and found an image of the sample as a distribution of fiber spot images. For this case we used the low magnification lens, which gives denser distribution, so that we could get clearer images. In order to test the resolution of the fiber bundle multi-focal microscopic system, we used the USAF 1951 sample which has a smaller line interval than that of the standard grating. The FWHM of the line width of the image coincides well with the real line width of the USAF 1951 sample. We confirmed the performance of a fiber bundle multi-focal microscopic system which is relatively simple but has submicron resolution and is able to get 1600 images at the same time.

광섬유 다발을 이용한 다초점 현미경

공초점 현미경 중 하나로 각광받는 MMM(multi-focal multi-photon microscope)의 핵심부분인 미세렌즈 배열판을 광섬유 다발로 대체한 간단한 형태의 광섬유 다발 다초점 현미경을 구성하여 그 성능을 분석하였다. 이 현미경의 성능 분석을 위하여 세 종류의 시료를 사용하였으며, 두 개의 편광판과 편광 빔 분리기를 사용하여 노이즈를 제거한 뚜렷한 상을 얻을 수 있었다. 표준격자 시료를 사용하여 1차 대물렌즈의 배율을 63배와 20배로 달리하면서 광점 상의 FWHM를 구하였고, 광점 상들의 분포 속에서 물체의 상을 볼 수 있었으며, 분포가 조밀한 저배율의 1차 대물렌즈를 사용할 경우에 보다 선명한 시료의 상을 얻을 수 있었다. 광섬유 다발 다초점 현미경의 분해능을 시험하기 위해서 표준격자 시료보다 격자 간격이 작은 USAF 1951을 시료로 사용하여 상을 측정하여 얻은 시료 상의 FWHM와 주어진 시료의 선폭 값이 서로 잘 일치함을 볼 수 있었다. 광섬유 다발 다초점 현미경은 1개의 광섬유 다발을 사용함으로써 시스템을 간소화시켰고, 마이크론 이하의 분해능을 가지며, 광섬유의 개수인 1600개의 광점 상을 동시에 얻을 수 있었다.