Adaptive Optical Microscopy Systems: Unifying theory, practice and applications

Projektinformationen

AdOMiS

ID Finanzhilfevereinbarung: 695140

DOI

10.3030/695140

Projekt abgeschlossen

EK-Unterschriftsdatum 8 Juni 2016

Startdatum 1 September 2016

Enddatum 31 August 2022

Finanziert unter

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Gesamtkosten

€ 3 234 789,00

EU-Beitrag

€ 3 234 789,00

Koordiniert durch

THE CHANCELLOR, MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF OXFORD
United Kingdom

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Veröffentlichungen

Other (11)

Alignment of an SLM-based STED depletion beam

Autoren: Barbotin, A.
Veröffentlicht in: Ausgabe 3, 2020
Herausgeber: -
DOI: 10.5281/zenodo.3567748

Microscope Resolution Estimation and Normalised Coordinates

Autoren: Booth, M. J.
Veröffentlicht in: Ausgabe 1, 2020
Herausgeber: -
DOI: 10.5281/zenodo.4302488

A basic introduction to adaptive optics for microscopy

Autoren: Booth, M. J.
Veröffentlicht in: Ausgabe 1, 2019
Herausgeber: -
DOI: 10.5281/zenodo.3471042

Practical Implementation of Adaptive Optical Microscopes

Autoren: Hampson, Karen Mary; Žurauskas, Mantas; Barbotin, Aurélien; Booth, Martin J.
Veröffentlicht in: Ausgabe 3, 2020
Herausgeber: -
DOI: 10.5281/zenodo.4080674

Shack-Hartmann sensing with arbitrarily shaped pupil

Autoren: Cui, J.; Dong, B.; Booth, M. J.
Veröffentlicht in: Ausgabe 3, 2020
Herausgeber: -
DOI: 10.5281/zenodo.3885507

Protocol for imaging through a multimode optical fibre

Autoren: Turcotte, Raphaël; Emptage, Nigel J.; Booth, Martin J.
Veröffentlicht in: Ausgabe 1, 2020
Herausgeber: -
DOI: 10.5281/zenodo.3839326

Interferometric calibration of a deformable mirror

Autoren: Antonello, Jacopo; Wang, Jingyu; He, Chao; Phillips, Mick; Booth, Martin
Veröffentlicht in: Ausgabe 1, 2020
Herausgeber: https://aomicroscopy.org/
DOI: 10.5281/zenodo.3714950

svmPSF quickstart manual

Autoren: Turcotte, Raphaël; Schmidt, Carla C.; Emptage, Nigel J.; Booth, Martin J.
Veröffentlicht in: Ausgabe 1, 2020
Herausgeber: -
DOI: 10.5281/zenodo.3901391

Sensorless Adaptive Optics

Autoren: Hampson, Karen Mary; Antonello, Jacopo; Lane, Richard; Booth, Martin
Veröffentlicht in: Ausgabe 3, 2020
Herausgeber: -
DOI: 10.5281/zenodo.4065553

Designing and aligning optical systems incorporating Liquid crystal spatial light modulators (SLMs)

Autoren: Salter, P. S.; Booth, M. J.
Veröffentlicht in: Ausgabe 3, 2020
Herausgeber: -
DOI: 10.5281/zenodo.4518992

Pinhole alignment in a confocal microscope

Autoren: Rahman, S. A.; Cui, J.; Booth, M. J.
Veröffentlicht in: Ausgabe 1, 2020
Herausgeber: -
DOI: 10.5281/zenodo.3894896

Peer reviewed articles (36)

Asymptotic behaviour of the Strehl ratio in the presence of Zernike polynomial aberrations

Autoren: M Booth, Q Hu
Veröffentlicht in: Asian Journal of Physics, Ausgabe 30, 2022, Seite(n) 1377, ISSN 0971-3093
Herausgeber: AJP

Extended range and aberration-free autofocusing via remote focusing and sequence-dependent learning.

Autoren: Jiahe Cui; Raphaël Turcotte; Nigel J. Emptage; Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 2, 2021, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.442025

Full Poincaré polarimetry enabled through physical inference

Autoren: Jianyu Lin; Jintao Chang; Jacopo Antonello; Ben Dai; Jingyu Wang; Jiahe Cui; Ji Qi; Min Wu; Daniel S. Elson; Peng Xi; Andrew Forbes; Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optica, Ausgabe 1, 2022, ISSN 2334-2536
Herausgeber: Optica
DOI: 10.1364/optica.452646

Adaptive optics for high-resolution imaging

Autoren: Karen M. Hampson, Raphaël Turcotte, Donald T. Miller, Kazuhiro Kurokawa, Jared R. Males, Na Ji & Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Nature Reviews Methods Primers, Ausgabe 1, 2021, ISSN 2662-8449
Herausgeber: Springer Nature
DOI: 10.1038/s43586-021-00066-7

Multi-scale sensorless adaptive optics: application to stimulated emission depletion microscopy

Autoren: Jacopo Antonello, Aurélien Barbotin, Ee Zhuan Chong, Jens Rittscher, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 28/11, 2020, Seite(n) 16749, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.393363

Compressed imaging with focused light

Autoren: Biswajit Pathak; Martin J Booth; Raphaël Turcotte
Veröffentlicht in: Journal of Optics, Ausgabe 1, 2022, ISSN 2040-8978
Herausgeber: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/2040-8986/ac6880

Three-dimensional adaptive optical nanoscopy for thick specimen imaging at sub-50-nm resolution

Autoren: Xiang Hao, Edward S. Allgeyer, Dong-Ryoung Lee, Jacopo Antonello, Katherine Watters, Julianne A. Gerdes, Lena K. Schroeder, Francesca Bottanelli, Jiaxi Zhao, Phylicia Kidd, Mark D. Lessard, James E. Rothman, Lynn Cooley, Thomas Biederer, Martin J. Booth & Joerg Bewersdorf
Veröffentlicht in: Nature Methods, Ausgabe 18, 2021, Seite(n) 688, ISSN 1548-7091
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41592-021-01149-9

Volumetric two-photon fluorescence imaging of live neurons using a multimode optical fiber

Autoren: Raphaël Turcotte, Carla C. Schmidt, Martin J. Booth, Nigel J. Emptage
Veröffentlicht in: Optics Letters, Ausgabe 45/24, 2020, Seite(n) 6599, ISSN 0146-9592
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/ol.409464

Practical sensorless aberration estimation for 3D microscopy with deep learning

Autoren: Debayan Saha, Uwe Schmidt, Qinrong Zhang, Aurelien Barbotin, Qi Hu, Na Ji, Martin J. Booth, Martin Weigert, Eugene W. Myers
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 28/20, 2020, Seite(n) 29044, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.401933

The Lattice Geometry of Walsh-Function-Based Adaptive Optics

Autoren: Hu, Q; Xiao, Y; Cui, J; Turcotte, R; Booth, MJ
Veröffentlicht in: Photonics; Volume 9; Ausgabe 8; Pages: 547, Ausgabe 2, 2022, ISSN 2304-6732
Herausgeber: MDPI
DOI: 10.3390/photonics9080547

3D super-resolution deep-tissue imaging in living mice

Autoren: Martin J. Booth; Peng Yuan; Jaime Grutzendler; Mary Grace M. Velasco; Edward S. Allgeyer; Ons M’Saad; Valentina Greco; Dennis May; Joerg Bewersdorf; Phylicia Kidd; Andrew E.S. Barentine; Jacopo Antonello; Mengyang Zhang
Veröffentlicht in: Optica, Ausgabe 14, 2021, ISSN 2334-2536
Herausgeber: OSA
DOI: 10.1101/790212

On-chip beam rotators, adiabatic mode converters, and waveplates through low-loss waveguides with variable cross-sections

Autoren: Bangshan Sun, Fyodor Morozko, Patrick S. Salter, Simon Moser, Zhikai Pong, Raj B. Patel, Ian A. Walmsley, Mohan Wang, Adir Hazan, Nicolas Barré, Alexander Jesacher, Julian Fells, Chao He, Aviad Katiyi, Zhen-Nan Tian, Alina Karabchevsky & Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Light:Science and Applications, Ausgabe 11, 2022, Seite(n) 214, ISSN 2095-5545
Herausgeber: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41377-022-00907-4

Anisoplanatic adaptive optics in parallelized laser scanning microscopy

Autoren: Paolo Pozzi, Carlas Smith, Elizabeth Carroll, Dean Wilding, Oleg Soloviev, Martin Booth, Gleb Vdovin, Michel Verhaegen
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 28/10, 2020, Seite(n) 14222, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.389974

Aberrations in 4Pi Microscopy

Autoren: Xiang Hao, Jacopo Antonello, Edward S. Allgeyer, Joerg Bewersdorf, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 25/13, 2017, Seite(n) 14049, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.25.014049

z-STED imaging and spectroscopy to investigate nanoscale membrane structure and dynamics

Autoren: Silvia Galiani; Martin J. Booth; Iztok Urbančič; Aurélien Barbotin; Christian Eggeling; Erdinc Sezgin
Veröffentlicht in: Biophysical Journal, Ausgabe 15, 2020, ISSN 0006-3495
Herausgeber: Biophysical Society
DOI: 10.1101/2019.12.28.889923

Adaptive optics allows STED-FCS measurements in the cytoplasm of living cells

Autoren: Aurélien Barbotin, Silvia Galiani, Iztok Urbančič, Christian Eggeling, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 27/16, 2019, Seite(n) 23378, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.27.023378

Arbitrary complex retarders using a sequence of spatial light modulators as the basis for adaptive polarisation compensation

Autoren: Qi Hu; Chao He; Martin J. Booth
Veröffentlicht in: 1, Ausgabe 1, 2021, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1088/2040-8986/abed33

Background Reduction in STED-FCS Using a Bivortex Phase Mask

Autoren: Aurélien Barbotin, Iztok Urbančič, Silvia Galiani, Christian Eggeling, Martin Booth
Veröffentlicht in: ACS Photonics, Ausgabe 7/7, 2020, Seite(n) 1742-1753, ISSN 2330-4022
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.0c00388

Wavefront control in adaptive microscopy using Shack-Hartmann sensors with arbitrarily shaped pupils

Autoren: Bing Dong, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 26/2, 2018, Seite(n) 1655, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.26.001655

Polarisation optics for biomedical and clinical applications: a review.

Autoren: Chao He; Honghui He; Jintao Chang; Binguo Chen; Hui Ma; Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Light: Science & Applications, Vol 10, Iss 1, Pp 1-20 (2021), Ausgabe 1, 2021, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1038/s41377-021-00639-x

Four-dimensional light shaping: manipulating ultrafast spatiotemporal foci in space and time

Autoren: Bangshan Sun, Patrick S Salter, Clemens Roider, Alexander Jesacher, Johannes Strauss, Johannes Heberle, Michael Schmidt, Martin J Booth
Veröffentlicht in: Light: Science & Applications, Ausgabe 7/1, 2017, Seite(n) 17117, ISSN 2047-7538
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/lsa.2017.117

Rapid adaptive remote focusing microscope for sensing of volumetric neural activity

Autoren: Mantas Žurauskas, Oliver Barnstedt, Maria Frade-Rodriguez, Scott Waddell, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Biomedical Optics Express, Ausgabe 8/10, 2017, Seite(n) 4369, ISSN 2156-7085
Herausgeber: The Optical Society
DOI: 10.1364/BOE.8.004369

Calibration of a phase-only spatial light modulator for both phase and retardance modulation

Autoren: Yuanyuan Dai, Jacopo Antonello, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 27/13, 2019, Seite(n) 17912, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.27.017912

IsoSense: frequency enhanced sensorless adaptive optics through structured illumination

Autoren: Mantas Žurauskas, Ian M. Dobbie, Richard M. Parton, Mick A. Phillips, Antonia Göhler, Ilan Davis, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optica, Ausgabe 6/3, 2019, Seite(n) 370, ISSN 2334-2536
Herausgeber: OSA
DOI: 10.1364/optica.6.000370

Focusing light in biological tissue through a multimode optical fiber: refractive index matching

Autoren: Raphaël Turcotte, Carla C. Schmidt, Nigel J. Emptage, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optics Letters, Ausgabe 44/10, 2019, Seite(n) 2386, ISSN 0146-9592
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/ol.44.002386

Active compensation of extrinsic polarization errors using adaptive optics

Autoren: Yuanyuan Dai, Chao He, Jingyu Wang, Raphaël Turcotte, Lewis Fish, Matthew Wincott, Qi Hu, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 27/24, 2019, Seite(n) 35797, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.27.035797

Implementation of a 4Pi-SMS super-resolution microscope

Autoren: Jingyu Wang, Edward S. Allgeyer, George Sirinakis, Yongdeng Zhang, Kevin Hu, Mark D. Lessard, Yiming Li, Robin Diekmann, Michael A. Phillips, Ian M. Dobbie, Jonas Ries, Martin J. Booth, Joerg Bewersdorf
Veröffentlicht in: Nature Protocols, Ausgabe 16/2, 2021, Seite(n) 677-727, ISSN 1754-2189
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41596-020-00428-7

Microscope-AOtools: a generalised adaptive optics implementation

Autoren: Nicholas Hall, Josh Titlow, Martin J. Booth, Ian M. Dobbie
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 28/20, 2020, Seite(n) 28987, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.401117

Wavefront‐sensorless adaptive optics with a laser‐free spinning disk confocal microscope

Autoren: Syed Asad Hussain, Toshiki Kubo, Nicholas Hall, Dalia Gala, Karen Hampson, Richard Parton, Mick A. Phillips, Matthew Wincott, Katsumasa Fujita, Ilan Davis, Ian Dobbie, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Journal of Microscopy, 2020, ISSN 0022-2720
Herausgeber: Blackwell Publishing Inc.
DOI: 10.1111/jmi.12976

A universal framework for microscope sensorless adaptive optics: Generalized aberration representations

Autoren: Q. Hu, J. Wang, J. Antonello, M. Hailstone, M. Wincott, R. Turcotte, D. Gala, M. J. Booth
Veröffentlicht in: APL Photonics, Ausgabe 5/10, 2020, Seite(n) 100801, ISSN 2378-0967
Herausgeber: SCI
DOI: 10.1063/5.0022523

Compact and contactless reflectance confocal microscope for neurosurgery

Autoren: Karen M. Hampson; Nigel J. Emptage; Matthew Wincott; Jiahe Cui; Patra Charalampaki; Raphaël Turcotte; Carla Schmidt; Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Biomed Opt Express, Ausgabe 16, 2020, ISSN 2156-7085
Herausgeber: The Optical Society
DOI: 10.1101/2020.05.13.093435

Generalised adaptive optics method for high-NA aberration-free refocusing in refractive-index-mismatched media

Autoren: Jiahe Cui; Jacopo Antonello; Andrew R. Kirkpatrick; Patrick S. Salter; Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optics Express, Ausgabe 2, 2022, ISSN 1094-4087
Herausgeber: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.454912

Deconvolution for multimode fiber imaging: modeling of spatially variant PSF

Autoren: Raphaël Turcotte, Eusebiu Sutu, Carla C. Schmidt, Nigel J. Emptage, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Biomedical Optics Express, Ausgabe 11/8, 2020, Seite(n) 4759, ISSN 2156-7085
Herausgeber: The Optical Society
DOI: 10.1364/boe.399983

Complex vectorial optics through gradient index lens cascades

Autoren: Chao He, Jintao Chang, Qi Hu, Jingyu Wang, Jacopo Antonello, Honghui He, Shaoxiong Liu, Jianyu Lin, Ben Dai, Daniel S. Elson, Peng Xi, Hui Ma, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Nature Communications, Ausgabe 10/1, 2019, ISSN 2041-1723
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-019-12286-3

Repeated imaging through a multimode optical fiber using adaptive optics

Autoren: Carla C. Schmidt; Raphaël Turcotte; Martin J. Booth; Nigel J. Emptage
Veröffentlicht in: Biomedical optics express, Ausgabe 1, 2021, ISSN 2156-7085
Herausgeber: The Optical Society
DOI: 10.1364/boe.448277

Arbitrary vectorial state conversion using liquid crystal spatial light modulators

Autoren: Qi Hu, Yuanyuan Dai, Chao He, Martin J. Booth
Veröffentlicht in: Optics Communications, Ausgabe 459, 2020, Seite(n) 125028, ISSN 0030-4018
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.optcom.2019.125028