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Highly stable digital holographic microscope using Sagnac interferometer

机译：使用Sagnac干涉仪的高度稳定的数字全息显微镜

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Interferometric microscopy has grown into a very potent tool for quantitative phase imaging of biological samples. Among the interfermetric methods, microscopy by digital holography is one of the most effective techniques, especially for studying dynamics of cells. Imaging of cell fluctuations requires digital holographic setups with high temporal stability. Common path setups in which the object and the reference beams encounter the same set of optical elements provide better temporal stability compared to two-beam setups. Here, we present a compact, easy-to-implement, common path digital holographic microscope based on Sagnac interferometer geometry. The microscope is implemented using a diode laser module employing a CCD array or a webcam sensor to record holograms. The system was tested for three-dimensional imaging capability, numerical focusing ability, and temporal stability. Sub-nanometer temporal stability without external vibration isolation components was obtained in both cases. The higher temporal stability makes the microscope compatible to image cell fluctuations, which is demonstrated by imaging the oscillation of the cell membrane of human red blood cells. (C) 2015 Optical Society of America
机译：干涉显微镜已经发展成为用于对生物样品进行定量相成像的非常有效的工具。在干涉方法中，通过数字全息照相的显微术是最有效的技术之一，尤其是用于研究细胞动力学。细胞波动的成像需要具有高度时间稳定性的数字全息设置。与两光束设置相比，在其中物体和参考光束遇到同一组光学元件的公共路径设置提供了更好的时间稳定性。在这里，我们介绍了一种基于Sagnac干涉仪几何形状的紧凑，易于实现的通用路径数字全息显微镜。使用二极管激光器模块实现显微镜，该激光器模块采用CCD阵列或网络摄像头传感器记录全息图。测试了该系统的三维成像能力，数值聚焦能力和时间稳定性。在两种情况下均获得了亚纳米级的时间稳定性，而没有外部隔振组件。更高的时间稳定性使显微镜与图像细胞波动兼容，这可以通过对人红细胞的细胞膜振荡成像来证明。 （C）2015年美国眼镜学会

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