基于光声波前整形的光透过无序介质光聚焦及成像的研究

发布时间：2024-03-01 22:57

　　激光入射到诸如生物组织、纸张、大气等无序介质内部时,会产生光吸收与光散射现象。光散射导致了激光无法透过无序介质进行聚焦与成像,而光吸收可以产生光声效应。波前整形技术的出现使得在无序介质内部进行光聚焦及成像变成可能,然而传统的波前整形技术由于需要CCD相机作为反馈,无法实现非侵入性的在无序介质内部聚焦与成像。由于声波在生物组织内部的散射比光的散射弱两到三个数量级,利用光吸收产生的光声效应,可以实现非侵入性的在生物组织内部进行波前整形,从而对活体生物组织进行无损检测与成像。因此研究基于光声效应在无序介质中实现光聚焦及成像的研究具有重要意义。本文研究了将光声效应应用于激光波前整形领域,并实现透过无序介质的光聚焦及对目标进行成像。由于活体生物组织的损伤阈值限制,入射到生物组织中的脉冲激光能量通常较低。本文采用表面所能承受能量较低的二进制振幅调制的数字微镜器件(DMD)对入射光的波前进行调制。使用超声换能器收集散射体之后的吸收体产生的光声波作为遗传算法的反馈信号来实现聚焦。由于入射激光能量的限制,产生的光声信号非常微弱。且由于实验设备中的静电与放大器噪声的影响,光声信号的初始信噪比很低。本文提出...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１光入射到生物组织内的分类??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｉｇｈｔ?ｉｎｃｉｄｅｎｔ?ｉｎｔｏ?ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ?ｔｉｓｓｕｅｓ??

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图１－２共聚焦荧光显微镜⑷??－１４＊??

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图１－３光学相干断层扫描ｍ??Ｆｉｇ．?１－３?Ｏｐｔｉｃａｌ?ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ?ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ１７１??

技术（ＯＣＴ）利用光在时间上的相干性来??滤除背景荧光。该方法基于迈克尔逊干涉仪的原理，将千涉仪中的一个反射镜用实验??样品替代。该技术的轴向分辨率取决于光源的相干长度，通过调整参考光与物光的光??程差来实现样品不同深度的成像。然而这项技术只利用了数量很少的背向散射光，因??此信....

图１－４自适应光学显微镜［９】??Ｆｉｇ．?１－４?Ａｄａｐｔｉｖｅ?Ｏｐｔｉｃａｌ?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ１９１??

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本文编号：3915947