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"Estudio experimental de la interferometría de moteado generada por fuentes de luz semiconductores: aplicación en imágenes de doble paso",

Herbert Donatus Halpaap defendió su tesis codirigida por Cristina Masoller y Meritxell Vilaseca Ricart el 9 de diciembre en el Campus de Terrassa titulada "Estudio experimental de la interferometría de moteado generada por fuentes de luz semiconductores: aplicación en imágenes de doble paso", la tesis presenta un estudio sobre el efecto de un espejo vibratorio para reducir la interferometría de moteado en láseres
"Estudio experimental de la interferometría de moteado generada por fuentes de luz semiconductores: aplicación en imágenes de doble paso",
Reducción de la interferometría de moteado usando un espejo vibratorio para tres fuentes de luz: un diodo láser (LD), un LED y un diodo superluminescente (SLED).

Con la técnica de doble paso (DP) es posible cuantificar la calidad óptica del ojo de un paciente midiendo la función de dispersión de punto. Debido a la baja reflectividad de la retina, se requiere una fuente de luz puntual de alta intensidad. Una fuente de luz ampliamente utilizada en sistemas de DP son los diodos láser (LD). Los diodos láser son fuentes de luz coherentes que producen patrones de interferencia cuando se ilumina una superficie rugosa. Este fenómeno de interferencia, denominado speckle, deteriora la calidad de la imagen y puede hacer que las imágenes de DP sean difíciles o imposibles de interpretar. Una solución eficaz y de bajo coste para reducir el speckle en las imágenes de DP es incluir un espejo vibratorio en el camino óptico del sistema para promediar sobre las diferentes realizaciones de patrones de speckle. Sin embargo, las partes mecánicas vibratorias no son una solución óptima puesto que limitan la longevidad y fiabilidad de equipos médicos.

 

El objetivo de esta tesis es encontrar una solución no mecánica de bajo coste para la reducción de speckle en imágenes de DP basada en fuentes de luz semiconductoras de baja coherencia. Comparamos un LD, un diodo emisor de luz (LED) y un diodo superluminiscente (SLED) en términos de formación de speckle, coste y usabilidad en sistemas de DP. Encontramos que el SLED es una buena alternativa a la iluminación con LD, ya que la cantidad de speckle en la imagen es prácticamente la misma que la obtenida con un LD y un espejo vibratorio. Sin embargo, el SLED no es una solución de bajo coste. Con el fin de identificar una solución totalmente óptica y económicamente rentable, analizamos los patrones de speckle generados por un LD en función de su corriente de bombeo.


Nuestros experimentos sugieren que trabajar con corrientes por debajo del umbral del láser puede ser una solución económicamente viable para la reducción de speckle. En muchas aplicaciones de imaging se intenta evitar el speckle. De todas formas, el patrón de speckle puede contener información útil que se utiliza, por ejemplo, en el análisis del flujo sanguíneo o para la reconstrucción de objetos. Hemos observado que ajustar la corriente de bombeo de un LD (es decir, adaptar la coherencia de la luz utilizada para la toma de imágenes) puede ser una manera simple y efectiva de aumentar o reducir la cantidad de speckle. Para obtener imágenes con la misma intensidad hay que adaptar el tiempo de exposición del sistema de adquisición de imágenes. En particular, identificamos condiciones que permiten adquirir imágenes con una intensidad mediana similar, pero con valores de contraste de speckle que varían entre 0,16 y 0,99.

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