Adaptive Optical Microscopy Systems: Unifying theory, practice and applications

Información del proyecto

AdOMiS

Identificador del acuerdo de subvención: 695140

DOI

10.3030/695140

Proyecto cerrado

Fecha de la firma de la CE 8 Junio 2016

Fecha de inicio 1 Septiembre 2016

Fecha de finalización 31 Agosto 2022

Financiado con arreglo a

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coste total

€ 3 234 789,00

Aportación de la UE

€ 3 234 789,00

Coordinado por

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

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Publicaciones

Other (11)

Alignment of an SLM-based STED depletion beam

Autores: Barbotin, A.
Publicado en: Edición 3, 2020
Editor: -
DOI: 10.5281/zenodo.3567748

Microscope Resolution Estimation and Normalised Coordinates

Autores: Booth, M. J.
Publicado en: Edición 1, 2020
Editor: -
DOI: 10.5281/zenodo.4302488

A basic introduction to adaptive optics for microscopy

Autores: Booth, M. J.
Publicado en: Edición 1, 2019
Editor: -
DOI: 10.5281/zenodo.3471042

Practical Implementation of Adaptive Optical Microscopes

Autores: Hampson, Karen Mary; Žurauskas, Mantas; Barbotin, Aurélien; Booth, Martin J.
Publicado en: Edición 3, 2020
Editor: -
DOI: 10.5281/zenodo.4080674

Shack-Hartmann sensing with arbitrarily shaped pupil

Autores: Cui, J.; Dong, B.; Booth, M. J.
Publicado en: Edición 3, 2020
Editor: -
DOI: 10.5281/zenodo.3885507

Protocol for imaging through a multimode optical fibre

Autores: Turcotte, Raphaël; Emptage, Nigel J.; Booth, Martin J.
Publicado en: Edición 1, 2020
Editor: -
DOI: 10.5281/zenodo.3839326

Interferometric calibration of a deformable mirror

Autores: Antonello, Jacopo; Wang, Jingyu; He, Chao; Phillips, Mick; Booth, Martin
Publicado en: Edición 1, 2020
Editor: https://aomicroscopy.org/
DOI: 10.5281/zenodo.3714950

svmPSF quickstart manual

Autores: Turcotte, Raphaël; Schmidt, Carla C.; Emptage, Nigel J.; Booth, Martin J.
Publicado en: Edición 1, 2020
Editor: -
DOI: 10.5281/zenodo.3901391

Sensorless Adaptive Optics

Autores: Hampson, Karen Mary; Antonello, Jacopo; Lane, Richard; Booth, Martin
Publicado en: Edición 3, 2020
Editor: -
DOI: 10.5281/zenodo.4065553

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

Autores: Salter, P. S.; Booth, M. J.
Publicado en: Edición 3, 2020
Editor: -
DOI: 10.5281/zenodo.4518992

Pinhole alignment in a confocal microscope

Autores: Rahman, S. A.; Cui, J.; Booth, M. J.
Publicado en: Edición 1, 2020
Editor: -
DOI: 10.5281/zenodo.3894896

Peer reviewed articles (36)

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

Autores: M Booth, Q Hu
Publicado en: Asian Journal of Physics, Edición 30, 2022, Página(s) 1377, ISSN 0971-3093
Editor: AJP

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

Autores: Jiahe Cui; Raphaël Turcotte; Nigel J. Emptage; Martin J. Booth
Publicado en: Optics Express, Edición 2, 2021, ISSN 1094-4087
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.442025

Full Poincaré polarimetry enabled through physical inference

Autores: 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
Publicado en: Optica, Edición 1, 2022, ISSN 2334-2536
Editor: Optica
DOI: 10.1364/optica.452646

Adaptive optics for high-resolution imaging

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

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

Autores: Jacopo Antonello, Aurélien Barbotin, Ee Zhuan Chong, Jens Rittscher, Martin J. Booth
Publicado en: Optics Express, Edición 28/11, 2020, Página(s) 16749, ISSN 1094-4087
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.393363

Compressed imaging with focused light

Autores: Biswajit Pathak; Martin J Booth; Raphaël Turcotte
Publicado en: Journal of Optics, Edición 1, 2022, ISSN 2040-8978
Editor: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/2040-8986/ac6880

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

Autores: 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
Publicado en: Nature Methods, Edición 18, 2021, Página(s) 688, ISSN 1548-7091
Editor: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41592-021-01149-9

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

Autores: Raphaël Turcotte, Carla C. Schmidt, Martin J. Booth, Nigel J. Emptage
Publicado en: Optics Letters, Edición 45/24, 2020, Página(s) 6599, ISSN 0146-9592
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/ol.409464

Practical sensorless aberration estimation for 3D microscopy with deep learning

Autores: Debayan Saha, Uwe Schmidt, Qinrong Zhang, Aurelien Barbotin, Qi Hu, Na Ji, Martin J. Booth, Martin Weigert, Eugene W. Myers
Publicado en: Optics Express, Edición 28/20, 2020, Página(s) 29044, ISSN 1094-4087
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.401933

The Lattice Geometry of Walsh-Function-Based Adaptive Optics

Autores: Hu, Q; Xiao, Y; Cui, J; Turcotte, R; Booth, MJ
Publicado en: Photonics; Volume 9; Edición 8; Pages: 547, Edición 2, 2022, ISSN 2304-6732
Editor: MDPI
DOI: 10.3390/photonics9080547

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

Autores: 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
Publicado en: Optica, Edición 14, 2021, ISSN 2334-2536
Editor: OSA
DOI: 10.1101/790212

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

Autores: 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
Publicado en: Light:Science and Applications, Edición 11, 2022, Página(s) 214, ISSN 2095-5545
Editor: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41377-022-00907-4

Anisoplanatic adaptive optics in parallelized laser scanning microscopy

Autores: Paolo Pozzi, Carlas Smith, Elizabeth Carroll, Dean Wilding, Oleg Soloviev, Martin Booth, Gleb Vdovin, Michel Verhaegen
Publicado en: Optics Express, Edición 28/10, 2020, Página(s) 14222, ISSN 1094-4087
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.389974

Aberrations in 4Pi Microscopy

Autores: Xiang Hao, Jacopo Antonello, Edward S. Allgeyer, Joerg Bewersdorf, Martin J. Booth
Publicado en: Optics Express, Edición 25/13, 2017, Página(s) 14049, ISSN 1094-4087
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.25.014049

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

Autores: Silvia Galiani; Martin J. Booth; Iztok Urbančič; Aurélien Barbotin; Christian Eggeling; Erdinc Sezgin
Publicado en: Biophysical Journal, Edición 15, 2020, ISSN 0006-3495
Editor: Biophysical Society
DOI: 10.1101/2019.12.28.889923

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

Autores: Aurélien Barbotin, Silvia Galiani, Iztok Urbančič, Christian Eggeling, Martin J. Booth
Publicado en: Optics Express, Edición 27/16, 2019, Página(s) 23378, ISSN 1094-4087
Editor: 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

Autores: Qi Hu; Chao He; Martin J. Booth
Publicado en: 1, Edición 1, 2021, ISSN 1094-4087
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1088/2040-8986/abed33

Background Reduction in STED-FCS Using a Bivortex Phase Mask

Autores: Aurélien Barbotin, Iztok Urbančič, Silvia Galiani, Christian Eggeling, Martin Booth
Publicado en: ACS Photonics, Edición 7/7, 2020, Página(s) 1742-1753, ISSN 2330-4022
Editor: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.0c00388

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

Autores: Bing Dong, Martin J. Booth
Publicado en: Optics Express, Edición 26/2, 2018, Página(s) 1655, ISSN 1094-4087
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.26.001655

Polarisation optics for biomedical and clinical applications: a review.

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

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

Autores: Bangshan Sun, Patrick S Salter, Clemens Roider, Alexander Jesacher, Johannes Strauss, Johannes Heberle, Michael Schmidt, Martin J Booth
Publicado en: Light: Science & Applications, Edición 7/1, 2017, Página(s) 17117, ISSN 2047-7538
Editor: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/lsa.2017.117

Rapid adaptive remote focusing microscope for sensing of volumetric neural activity

Autores: Mantas Žurauskas, Oliver Barnstedt, Maria Frade-Rodriguez, Scott Waddell, Martin J. Booth
Publicado en: Biomedical Optics Express, Edición 8/10, 2017, Página(s) 4369, ISSN 2156-7085
Editor: The Optical Society
DOI: 10.1364/BOE.8.004369

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

Autores: Yuanyuan Dai, Jacopo Antonello, Martin J. Booth
Publicado en: Optics Express, Edición 27/13, 2019, Página(s) 17912, ISSN 1094-4087
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.27.017912

IsoSense: frequency enhanced sensorless adaptive optics through structured illumination

Autores: Mantas Žurauskas, Ian M. Dobbie, Richard M. Parton, Mick A. Phillips, Antonia Göhler, Ilan Davis, Martin J. Booth
Publicado en: Optica, Edición 6/3, 2019, Página(s) 370, ISSN 2334-2536
Editor: OSA
DOI: 10.1364/optica.6.000370

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

Autores: Raphaël Turcotte, Carla C. Schmidt, Nigel J. Emptage, Martin J. Booth
Publicado en: Optics Letters, Edición 44/10, 2019, Página(s) 2386, ISSN 0146-9592
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/ol.44.002386

Active compensation of extrinsic polarization errors using adaptive optics

Autores: Yuanyuan Dai, Chao He, Jingyu Wang, Raphaël Turcotte, Lewis Fish, Matthew Wincott, Qi Hu, Martin J. Booth
Publicado en: Optics Express, Edición 27/24, 2019, Página(s) 35797, ISSN 1094-4087
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.27.035797

Implementation of a 4Pi-SMS super-resolution microscope

Autores: 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
Publicado en: Nature Protocols, Edición 16/2, 2021, Página(s) 677-727, ISSN 1754-2189
Editor: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41596-020-00428-7

Microscope-AOtools: a generalised adaptive optics implementation

Autores: Nicholas Hall, Josh Titlow, Martin J. Booth, Ian M. Dobbie
Publicado en: Optics Express, Edición 28/20, 2020, Página(s) 28987, ISSN 1094-4087
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.401117

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

Autores: 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
Publicado en: Journal of Microscopy, 2020, ISSN 0022-2720
Editor: Blackwell Publishing Inc.
DOI: 10.1111/jmi.12976

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

Autores: Q. Hu, J. Wang, J. Antonello, M. Hailstone, M. Wincott, R. Turcotte, D. Gala, M. J. Booth
Publicado en: APL Photonics, Edición 5/10, 2020, Página(s) 100801, ISSN 2378-0967
Editor: SCI
DOI: 10.1063/5.0022523

Compact and contactless reflectance confocal microscope for neurosurgery

Autores: Karen M. Hampson; Nigel J. Emptage; Matthew Wincott; Jiahe Cui; Patra Charalampaki; Raphaël Turcotte; Carla Schmidt; Martin J. Booth
Publicado en: Biomed Opt Express, Edición 16, 2020, ISSN 2156-7085
Editor: 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

Autores: Jiahe Cui; Jacopo Antonello; Andrew R. Kirkpatrick; Patrick S. Salter; Martin J. Booth
Publicado en: Optics Express, Edición 2, 2022, ISSN 1094-4087
Editor: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.454912

Deconvolution for multimode fiber imaging: modeling of spatially variant PSF

Autores: Raphaël Turcotte, Eusebiu Sutu, Carla C. Schmidt, Nigel J. Emptage, Martin J. Booth
Publicado en: Biomedical Optics Express, Edición 11/8, 2020, Página(s) 4759, ISSN 2156-7085
Editor: The Optical Society
DOI: 10.1364/boe.399983

Complex vectorial optics through gradient index lens cascades

Autores: 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
Publicado en: Nature Communications, Edición 10/1, 2019, ISSN 2041-1723
Editor: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-019-12286-3

Repeated imaging through a multimode optical fiber using adaptive optics

Autores: Carla C. Schmidt; Raphaël Turcotte; Martin J. Booth; Nigel J. Emptage
Publicado en: Biomedical optics express, Edición 1, 2021, ISSN 2156-7085
Editor: The Optical Society
DOI: 10.1364/boe.448277

Arbitrary vectorial state conversion using liquid crystal spatial light modulators

Autores: Qi Hu, Yuanyuan Dai, Chao He, Martin J. Booth
Publicado en: Optics Communications, Edición 459, 2020, Página(s) 125028, ISSN 0030-4018
Editor: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.optcom.2019.125028