Detection of ultrasound-modulated photons in diffuse media using the photorefractive effect

Murray, Todd W.; Sui, Lei; Maguluri, Gopi; Roy, Ronald A.; Nieva, Alex; Blonigen, Florian J.; DiMarzio, Charles A.

doi:10.1364/ol.29.002509

Cited by 135 publications

(137 citation statements)

References 13 publications

Supporting

Mentioning

136

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Kim et al used ring-shaped light illumination [24] and intense acoustic bursts [25] to enhance ultrasound-modulated optical signals. Murray et al used a photorefractive crystal-based interferometry system to improve the efficiency with which ultrasound-tagged photons were detected [26] . Li et al used spectral hole burning as a narrowband spectral filter for unmodulated light [27] .…”

Section: -3mentioning

confidence: 99%

Noninvasive blood glucose measurement by ultrasound-modulated optical technique

Zhu¹,

Lin²,

Lin³

et al. 2013

中国光学快报

View full text Add to dashboard Cite

We present a method for the noninvasive measurement of blood glucose levels, which are determined by the ultrasound-modulated optical technique. The method is based on the optical scattering coefficient. A sensitivity analysis of the ultrasound-modulated light signals in a scattering medium is conducted. Glucose concentrations in intralipid and hemoglobin solutions are measured using the modulation depth of ultrasound-modulated scattered light. The effects of incident light intensity and sample temperature on the ultrasound-modulated signals are also estimated. Preliminary experimental results suggest that the proposed method is a promising technique for noninvasive blood glucose measurement.

show abstract

Section: -3mentioning

confidence: 99%

Noninvasive blood glucose measurement by ultrasound-modulated optical technique

Zhu¹,

Lin²,

Lin³

et al. 2013

中国光学快报

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…За последние годы возникло довольно большое ко-личество интерферометрических приложений, требую-щих регистрации отклика среды на колебательное воз-действие [1][2][3][4][5][6][7]. Использование фоторефрактивных кри-сталлов в таких приложениях обеспечивает достаточ-но высокую чувствительность, возможность работы со сложными волновыми фронтами, а также адаптивность интерферометра.…”

Section: Introductionunclassified

Адаптивный Фотоприемник На Основе Эффекта Нестационарной Фото-Эдс В Задачах Регистрации Упругих Деформаций И Напряжений

Брюшинин¹,

Куликов²,

Петров³

et al. 2017

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Исследовано детектирование оптических фазомодулированных сигналов, создаваемых механическими колебаниями прозрачного объекта -стеклянной плоскопараллельной пластины. Регистрация сигнала осуществлялась с помощью интерферометрической схемы, использующей эффект нестационарной фото-ЭДС в адаптивном фотоприемнике на основе кристалла β-Ga 2 O 3 . Механическая система, состоящая из стеклянной пластины и пьезоэлектрического преобразователя, демонстрирует резонансное поведение в области частот 100 kHz. Распределение амплитуды фазовой модуляции по поверхности пластины имеет колоколообразный профиль в выбранной области частот. Характеристики адаптивного фотоприемника определены для длины волны света λ = 532 nm. DOI: 10.21883/JTF.2017.03.44247.1932 ВведениеЗа последние годы возникло довольно большое ко-личество интерферометрических приложений, требую-щих регистрации отклика среды на колебательное воз-действие [1][2][3][4][5][6][7]. Использование фоторефрактивных кри-сталлов в таких приложениях обеспечивает достаточ-но высокую чувствительность, возможность работы со сложными волновыми фронтами, а также адаптивность интерферометра. Перечисленные характеристики могут быть также достигнуты и в схеме, использующей адап-тивный фотоприемник на основе эффекта нестационар-ной фото-ЭДС.Эффект нестационарной фото-ЭДС заключается в возникновении переменного электрического тока в об-разце, освещаемом колеблющейся интерференционной картиной. Ток появляется вследствие периодических пространственных сдвигов решеток фотопроводимости и поля пространственного заряда. В формировании этих решеток участвуют процессы возбуждения носителей заряда, диффузии и дрейфа в электрическом поле, а также захвата на локальные центры. Такой сложный характер возникновения сигнала позволяет использовать эффект для исследования фотоэлектрических процессов и определения параметров материала, таких как тип и величина проводимости, время жизни, диффузионная длина и подвижность носителей заряда [8][9][10][11][12]. Другим применением эффекта является детектирование оптиче-ских фазо-и частотно-модулированных сигналов [13][14][15][16][17][18][19].Детектирование оптических фазомодулированных сиг-налов с использованием адаптивных фотоприемников обычно проводится в виброметрической схеме, в кото-рой фазовая модуляция создается путем отражения света от колеблющегося объекта. В настоящей работе мы исследуем режим возбуждения сигнала нестационарной фото-ЭДС, в котором фазовая модуляция сигнального луча возникает при прохождении света через прозрач-ный объект, подвергающийся периодической упругой деформации. В качестве прозрачного объекта выбрана плоскопараллельная стеклянная пластина ПМ-15, а в ка-честве адаптивного фотоприемника впервые использует-ся кристалл β-Ga 2 O 3 , приобретающий все большую по-пулярность в современной оптике и электронике [20][21][22][23][24]. Экспериментальная установкаУстановка для исследования упругих колебаний про-зрачного объекта показана на рис. 1. Свет второй гармоники Nd : YAG-лазера с длиной волны λ = 532 nm разделяется на два луча с мощнос...

show abstract

“…At present, the development of effective detection systems is the subject of intense research. [3][4][5][6][7][8][9][10] Also, the exact nature of the ultrasound-modulation of light in a highly optically scattering medium is still not totally understood due to the complicated light-ultrasound interaction in the presence of optical scatterers. Similarly to dynamic light scattering by scatterers undergoing Brownian motion, 11 dynamic scattering by optical scatterers oscillating in an ultrasound field causes optical frequency shifts.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Correlation Transfer and Diffusion of Ultrasound-Modulated Multiply Scattered Light

Sakadžić

Wang

2006

Phys. Rev. Lett.

View full text Add to dashboard Cite

We develop a temporal correlation transfer equation (CTE) and a temporal correlation diffusion equation (CDE) for ultrasound-modulated multiply scattered light, which can be used to calculate the ultrasound-modulated optical intensity in an optically scattering medium with a nonuniform ultrasound field and a heterogeneous distribution of optical parameters. We present an analytical solution based on the CDE for scattering of the temporal autocorrelation function from a cylinder of ultrasound in an optically scattering slab. The CDE is valid for moderate ultrasound pressures on a scale comparable with the optical transport mean free path, which must be greater than the ultrasound wavelength and smaller than or comparable to the sizes of both ultrasonic and optical inhomogeneities. These equations should be applicable to a wide spectrum of conditions for ultrasoundmodulated optical tomography of soft biological tissues.

show abstract

Detection of ultrasound-modulated photons in diffuse media using the photorefractive effect

Cited by 135 publications

References 13 publications

Noninvasive blood glucose measurement by ultrasound-modulated optical technique

Noninvasive blood glucose measurement by ultrasound-modulated optical technique

Адаптивный Фотоприемник На Основе Эффекта Нестационарной Фото-Эдс В Задачах Регистрации Упругих Деформаций И Напряжений

Correlation Transfer and Diffusion of Ultrasound-Modulated Multiply Scattered Light

Contact Info

Product

Resources

About