Fiber optics point-source for digital lensless holographic microscopy (2019)
El trabajo investigativo llevado a cabo para la producción de esta tesis de maestría tiene como objetivo fundamental el desarrollo de una alternativa tecnológica al sistema de iluminación pinhole comúnmente empleado en microscopía holográfica digital sin lentes (MHDSL). El sistema de iluminación pinhole tiene como principal problema el alto costo de asociado a la complejidad de su fabricación e implementación. Como alternativa de solución el desarrollo de una fuente puntual a fibra óptica para MHDSL es detalladamente descrito a lo largo de este trabajo. El desarrollo de fuentes puntuales a fibra óptica para MHDSL propuesto se basa en la creación de extremos conificados en fibras ópticas convencionales. En el análisis geométrico de la apertura numérica de dichas fibras ópticas con extremos cónicos se presenta una metodología de diseño modelada por una ecuación paramétrica, la cual permite sintonizar la apertura numérica como función del ángulo de conicidad de la punta de la fibra. Adicionalmente, se propone y se evalúa un método de fabricación por ataque químico, en el cual se consideran los efectos de largos períodos de difusión de ácido fluorhídrico en una capa de protección de aceite con el objetivo de producir puntas cónicas en fibras ópticas con ángulos grandes y con buen acabado superficial. Un análisis en simulación de trazado de rayos y de propagación ondulatoria, permite comprobar la dependencia de la apertura numérica con el ángulo de conicidad de la punta de las fibras ópticas. Se presenta, además, la evidencia experimental donde se acopla luz de un láser a las fibras ópticas modificadas y se evalúa la apertura numérica. Finalmente, se realiza una completa caracterización de la resolución y las fibras ópticas cónicas son exitosamente implementadas como fuentes puntuales de ondas esféricas para MHDL.