Adaptive Optical Microscopy Systems: Unifying theory, practice and applications

Informazioni relative al progetto

AdOMiS

ID dell’accordo di sovvenzione: 695140

DOI

10.3030/695140

Progetto chiuso

Data della firma CE 8 Giugno 2016

Data di avvio 1 Settembre 2016

Data di completamento 31 Agosto 2022

Finanziato da

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Costo totale

€ 3 234 789,00

Contributo UE

€ 3 234 789,00

Coordinato da

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

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Pubblicazioni

Other (11)

Alignment of an SLM-based STED depletion beam

Autori: Barbotin, A.
Pubblicato in: Numero 3, 2020
Editore: -
DOI: 10.5281/zenodo.3567748

Microscope Resolution Estimation and Normalised Coordinates

Autori: Booth, M. J.
Pubblicato in: Numero 1, 2020
Editore: -
DOI: 10.5281/zenodo.4302488

A basic introduction to adaptive optics for microscopy

Autori: Booth, M. J.
Pubblicato in: Numero 1, 2019
Editore: -
DOI: 10.5281/zenodo.3471042

Practical Implementation of Adaptive Optical Microscopes

Autori: Hampson, Karen Mary; Žurauskas, Mantas; Barbotin, Aurélien; Booth, Martin J.
Pubblicato in: Numero 3, 2020
Editore: -
DOI: 10.5281/zenodo.4080674

Shack-Hartmann sensing with arbitrarily shaped pupil

Autori: Cui, J.; Dong, B.; Booth, M. J.
Pubblicato in: Numero 3, 2020
Editore: -
DOI: 10.5281/zenodo.3885507

Protocol for imaging through a multimode optical fibre

Autori: Turcotte, Raphaël; Emptage, Nigel J.; Booth, Martin J.
Pubblicato in: Numero 1, 2020
Editore: -
DOI: 10.5281/zenodo.3839326

Interferometric calibration of a deformable mirror

Autori: Antonello, Jacopo; Wang, Jingyu; He, Chao; Phillips, Mick; Booth, Martin
Pubblicato in: Numero 1, 2020
Editore: https://aomicroscopy.org/
DOI: 10.5281/zenodo.3714950

svmPSF quickstart manual

Autori: Turcotte, Raphaël; Schmidt, Carla C.; Emptage, Nigel J.; Booth, Martin J.
Pubblicato in: Numero 1, 2020
Editore: -
DOI: 10.5281/zenodo.3901391

Sensorless Adaptive Optics

Autori: Hampson, Karen Mary; Antonello, Jacopo; Lane, Richard; Booth, Martin
Pubblicato in: Numero 3, 2020
Editore: -
DOI: 10.5281/zenodo.4065553

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

Autori: Salter, P. S.; Booth, M. J.
Pubblicato in: Numero 3, 2020
Editore: -
DOI: 10.5281/zenodo.4518992

Pinhole alignment in a confocal microscope

Autori: Rahman, S. A.; Cui, J.; Booth, M. J.
Pubblicato in: Numero 1, 2020
Editore: -
DOI: 10.5281/zenodo.3894896

Peer reviewed articles (36)

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

Autori: M Booth, Q Hu
Pubblicato in: Asian Journal of Physics, Numero 30, 2022, Pagina/e 1377, ISSN 0971-3093
Editore: AJP

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

Autori: Jiahe Cui; Raphaël Turcotte; Nigel J. Emptage; Martin J. Booth
Pubblicato in: Optics Express, Numero 2, 2021, ISSN 1094-4087
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.442025

Full Poincaré polarimetry enabled through physical inference

Autori: 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
Pubblicato in: Optica, Numero 1, 2022, ISSN 2334-2536
Editore: Optica
DOI: 10.1364/optica.452646

Adaptive optics for high-resolution imaging

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

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

Autori: Jacopo Antonello, Aurélien Barbotin, Ee Zhuan Chong, Jens Rittscher, Martin J. Booth
Pubblicato in: Optics Express, Numero 28/11, 2020, Pagina/e 16749, ISSN 1094-4087
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.393363

Compressed imaging with focused light

Autori: Biswajit Pathak; Martin J Booth; Raphaël Turcotte
Pubblicato in: Journal of Optics, Numero 1, 2022, ISSN 2040-8978
Editore: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/2040-8986/ac6880

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

Autori: 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
Pubblicato in: Nature Methods, Numero 18, 2021, Pagina/e 688, ISSN 1548-7091
Editore: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41592-021-01149-9

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

Autori: Raphaël Turcotte, Carla C. Schmidt, Martin J. Booth, Nigel J. Emptage
Pubblicato in: Optics Letters, Numero 45/24, 2020, Pagina/e 6599, ISSN 0146-9592
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1364/ol.409464

Practical sensorless aberration estimation for 3D microscopy with deep learning

Autori: Debayan Saha, Uwe Schmidt, Qinrong Zhang, Aurelien Barbotin, Qi Hu, Na Ji, Martin J. Booth, Martin Weigert, Eugene W. Myers
Pubblicato in: Optics Express, Numero 28/20, 2020, Pagina/e 29044, ISSN 1094-4087
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.401933

The Lattice Geometry of Walsh-Function-Based Adaptive Optics

Autori: Hu, Q; Xiao, Y; Cui, J; Turcotte, R; Booth, MJ
Pubblicato in: Photonics; Volume 9; Numero 8; Pages: 547, Numero 2, 2022, ISSN 2304-6732
Editore: MDPI
DOI: 10.3390/photonics9080547

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

Autori: 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
Pubblicato in: Optica, Numero 14, 2021, ISSN 2334-2536
Editore: OSA
DOI: 10.1101/790212

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

Autori: 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
Pubblicato in: Light:Science and Applications, Numero 11, 2022, Pagina/e 214, ISSN 2095-5545
Editore: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41377-022-00907-4

Anisoplanatic adaptive optics in parallelized laser scanning microscopy

Autori: Paolo Pozzi, Carlas Smith, Elizabeth Carroll, Dean Wilding, Oleg Soloviev, Martin Booth, Gleb Vdovin, Michel Verhaegen
Pubblicato in: Optics Express, Numero 28/10, 2020, Pagina/e 14222, ISSN 1094-4087
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.389974

Aberrations in 4Pi Microscopy

Autori: Xiang Hao, Jacopo Antonello, Edward S. Allgeyer, Joerg Bewersdorf, Martin J. Booth
Pubblicato in: Optics Express, Numero 25/13, 2017, Pagina/e 14049, ISSN 1094-4087
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.25.014049

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

Autori: Silvia Galiani; Martin J. Booth; Iztok Urbančič; Aurélien Barbotin; Christian Eggeling; Erdinc Sezgin
Pubblicato in: Biophysical Journal, Numero 15, 2020, ISSN 0006-3495
Editore: Biophysical Society
DOI: 10.1101/2019.12.28.889923

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

Autori: Aurélien Barbotin, Silvia Galiani, Iztok Urbančič, Christian Eggeling, Martin J. Booth
Pubblicato in: Optics Express, Numero 27/16, 2019, Pagina/e 23378, ISSN 1094-4087
Editore: 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

Autori: Qi Hu; Chao He; Martin J. Booth
Pubblicato in: 1, Numero 1, 2021, ISSN 1094-4087
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1088/2040-8986/abed33

Background Reduction in STED-FCS Using a Bivortex Phase Mask

Autori: Aurélien Barbotin, Iztok Urbančič, Silvia Galiani, Christian Eggeling, Martin Booth
Pubblicato in: ACS Photonics, Numero 7/7, 2020, Pagina/e 1742-1753, ISSN 2330-4022
Editore: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.0c00388

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

Autori: Bing Dong, Martin J. Booth
Pubblicato in: Optics Express, Numero 26/2, 2018, Pagina/e 1655, ISSN 1094-4087
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.26.001655

Polarisation optics for biomedical and clinical applications: a review.

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

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

Autori: Bangshan Sun, Patrick S Salter, Clemens Roider, Alexander Jesacher, Johannes Strauss, Johannes Heberle, Michael Schmidt, Martin J Booth
Pubblicato in: Light: Science & Applications, Numero 7/1, 2017, Pagina/e 17117, ISSN 2047-7538
Editore: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/lsa.2017.117

Rapid adaptive remote focusing microscope for sensing of volumetric neural activity

Autori: Mantas Žurauskas, Oliver Barnstedt, Maria Frade-Rodriguez, Scott Waddell, Martin J. Booth
Pubblicato in: Biomedical Optics Express, Numero 8/10, 2017, Pagina/e 4369, ISSN 2156-7085
Editore: The Optical Society
DOI: 10.1364/BOE.8.004369

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

Autori: Yuanyuan Dai, Jacopo Antonello, Martin J. Booth
Pubblicato in: Optics Express, Numero 27/13, 2019, Pagina/e 17912, ISSN 1094-4087
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.27.017912

IsoSense: frequency enhanced sensorless adaptive optics through structured illumination

Autori: Mantas Žurauskas, Ian M. Dobbie, Richard M. Parton, Mick A. Phillips, Antonia Göhler, Ilan Davis, Martin J. Booth
Pubblicato in: Optica, Numero 6/3, 2019, Pagina/e 370, ISSN 2334-2536
Editore: OSA
DOI: 10.1364/optica.6.000370

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

Autori: Raphaël Turcotte, Carla C. Schmidt, Nigel J. Emptage, Martin J. Booth
Pubblicato in: Optics Letters, Numero 44/10, 2019, Pagina/e 2386, ISSN 0146-9592
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1364/ol.44.002386

Active compensation of extrinsic polarization errors using adaptive optics

Autori: Yuanyuan Dai, Chao He, Jingyu Wang, Raphaël Turcotte, Lewis Fish, Matthew Wincott, Qi Hu, Martin J. Booth
Pubblicato in: Optics Express, Numero 27/24, 2019, Pagina/e 35797, ISSN 1094-4087
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.27.035797

Implementation of a 4Pi-SMS super-resolution microscope

Autori: 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
Pubblicato in: Nature Protocols, Numero 16/2, 2021, Pagina/e 677-727, ISSN 1754-2189
Editore: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41596-020-00428-7

Microscope-AOtools: a generalised adaptive optics implementation

Autori: Nicholas Hall, Josh Titlow, Martin J. Booth, Ian M. Dobbie
Pubblicato in: Optics Express, Numero 28/20, 2020, Pagina/e 28987, ISSN 1094-4087
Editore: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.401117

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

Autori: 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
Pubblicato in: Journal of Microscopy, 2020, ISSN 0022-2720
Editore: Blackwell Publishing Inc.
DOI: 10.1111/jmi.12976

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

Autori: Q. Hu, J. Wang, J. Antonello, M. Hailstone, M. Wincott, R. Turcotte, D. Gala, M. J. Booth
Pubblicato in: APL Photonics, Numero 5/10, 2020, Pagina/e 100801, ISSN 2378-0967
Editore: SCI
DOI: 10.1063/5.0022523

Compact and contactless reflectance confocal microscope for neurosurgery

Autori: Karen M. Hampson; Nigel J. Emptage; Matthew Wincott; Jiahe Cui; Patra Charalampaki; Raphaël Turcotte; Carla Schmidt; Martin J. Booth
Pubblicato in: Biomed Opt Express, Numero 16, 2020, ISSN 2156-7085
Editore: 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

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

Deconvolution for multimode fiber imaging: modeling of spatially variant PSF

Autori: Raphaël Turcotte, Eusebiu Sutu, Carla C. Schmidt, Nigel J. Emptage, Martin J. Booth
Pubblicato in: Biomedical Optics Express, Numero 11/8, 2020, Pagina/e 4759, ISSN 2156-7085
Editore: The Optical Society
DOI: 10.1364/boe.399983

Complex vectorial optics through gradient index lens cascades

Autori: 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
Pubblicato in: Nature Communications, Numero 10/1, 2019, ISSN 2041-1723
Editore: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-019-12286-3

Repeated imaging through a multimode optical fiber using adaptive optics

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

Arbitrary vectorial state conversion using liquid crystal spatial light modulators

Autori: Qi Hu, Yuanyuan Dai, Chao He, Martin J. Booth
Pubblicato in: Optics Communications, Numero 459, 2020, Pagina/e 125028, ISSN 0030-4018
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.optcom.2019.125028