Multikern-Fasern mit Tausenden von Kernen sind eine etablierte Technologie in der Endoskopie. Sie übertragen 2D-Intensitätsbilder vom distalen zum proximalen Faserende. Eine 3D-Bildgebung oder Lichtfeldsteuerung ist jedoch nur möglich, wenn nicht nur die Intensität, sondern auch die Phase aufgezeichnet oder gesteuert wird. Diese sogenannte linsenlose Endoskopie ist für verschiedene Anwendungen, z. B. in der Biomedizin, von großem Interesse. Herkömmliche Multikern-Fasern haben periodische Kernanordnungen und reagieren sehr empfindlich auf Biegungsschwankungen. Die periodische Anordnung führt zu unerwünschten kohärenten Seitenbändern, wenn das 3D-Lichtfeld am distalen Ende vom proximalen Ende aus ferngesteuert wird. Daher arbeiten wir an neuartigen aperiodischen Multikern-Designs, die sogar unempfindlich gegenüber Biegungsschwankungen sind. Ein besonderes Ziel von uns ist die Entwicklung eines skalierbaren Produktionsprozesses, der auf sehr große Multikern-Designs skaliert werden kann. Darüber hinaus untersuchen wir Strategien zur Unterdrückung der Kern-zu-Kern-Leistungskopplung – ein Ziel, das auch für zukünftige Telekommunikationskonzepte auf Basis von Multikern-Fasern von Bedeutung sein wird.
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EndoImprint - Leibniz Young Investigator Grant
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HoloScope - nadelförmiges linsenloses holografisches Endoskop
Veröffentlichungen zum Thema
Stephan, R.; Steinke, M.; Rühl, A.; Kuschmierz, R.; Hausmann, K.; Ließmann, M.; Ristau, D.; Czarske, J. (2021): Design studies of aperiodic multicore fibres for lensless endoscopy, European Conferences on Biomedical Optics 2021 (ECBO), OSA Technical Digest (Optica Publishing Group, 2021), paper ETu2A.30
ISBN: 978-1-943580-95-8
Stephan, R.; Scharf, E.; Zolnacz, K.; Hausmann, K.; Liessmann, M.; Kötters, L.; Czarske, J.; Ristau, D.; Kuschmierz, R.; Steinke, M. (2022): Scalable fabrication of twisted aperiodic multicore fibers for next-generation lens-less endoscopy, Europhoton 2022, Hannover, Poster THU-P-2.5
Scharf, E.; Kuschmierz, R.; Stephan, R.; Steinke, M.; Czarske, J. (2022): Needle-size fibre endoscope with 3D printed DOEs for minimally invasive procedures in biomedicine, Proceedings Volume PC12144, Biomedical Spectroscopy, Microscopy, and Imaging II; PC121440L, oral presentation
DOI: 10.1117/12.2620319
Kuschmierz, R.; Scharf, E.; Dremel, J.; Zolnacz, K.; Stephan, R.; Steinke, M.; Ristau, D.; Czarske, J. (2023): 3D micro-endoscopy enabled by 2-photon polymerization and advanced fiber design (Conference Presentation), Proc. SPIE PC12388, Adaptive Optics and Wavefront Control for Biological Systems IX, PC123880C (16 March 2023)
DOI: 10.1117/12.2651436
Scharf, E.; Stephan, R.; Zolnacz, K.; Steinke, M.; Kuschmierz, R.; Czarske, J. (2023): Lensless Single-Shot Endoscopy with Needle-Thin Multicore Fiber Bundles enabled by 2PP 3D Printing on the Fiber Tip, Optica Imaging Congress (3D, COSI, DH, FLatOptics, IS, pcAOP), Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2023), paper IM3E.2
DOI: 10.1364/ISA.2023.IM3E.2
ISBN: 978-1-957171-28-9
Stephan, R.; Scharf, E.; Żołnacz, K.; Hausmann, K.; Ließmann, M.; Reihle, H.; Kötters, L.; Czarske, J. W.; Ristau, D.; Kuschmierz, R.; Steinke, M. (2023): Advanced multicore fibers for 3D micro-endoscopy (Conference Presentation), Proc. SPIE 12573, Specialty Optical Fibres, 125730O (30 May 2023)
DOI: 10.1117/12.2665563
Kroll, M.; Thiele, T.; Scharf, E.; Stephan, R.; Steinke, M.; Czarske, J.; Kuschmierz, R.; Dremel, J. (2024): Fabrication of holograms on optical fibers via femtosecond laser techniques, Proc. SPIE PC12873, Laser-based Micro- and Nanoprocessing XVIII, PC128730G (13 March 2024)
DOI: 10.1117/12.3002865
Żołnacz, K.; Stephan, R.; Dremel, J.; Hausmann, K.; Ließmann, M.; Steinke, M.; Czarske, J.; Kuschmierz, R. (2024): Multicore fiber with thermally expanded cores for increased collection efficiency in endoscopic imaging. Light: Advanced Manufacturing 5, 49(2024).
DOI: 10.37188/lam.2024.049
Żołnacz, K.; Stephan, R.; Dremel, J.; Hausmann, K.; Ließmann, M.; Steinke, M.; Czarske, J.; Kuschmierz, R. (2024): Lensless Multicore Fiber Endoscope with Expanded Cores for Improved Light Collection, in Frontiers in Optics + Laser Science 2024 (FiO, LS), Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2024), paper FTh3B.7.
Stephan, R.; Scharf, E.; Żołnacz, K.; Urbanczyk, W.; Hausmann, K.; Ließmann, M.; Gürtler, J.; Glosemeyer, T.; Czarske, J.; Steinke, M.; Kuschmierz, R. (2025): Bendable Fiber Lens for Minimally Invasive Endoscopy. Laser Photonics Rev 2025, 19, 2401757.
DOI: 10.1002/lpor.202401757
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