1700nm波段多光子显微镜用光学元件及浸润介质透过性能表征及成像应用

发布时间：2023-02-08 19:00

　　1700nm波段已经被证实是深层组织多光子成像最具潜力的激发波段。高激发波长以及信号波长透过率的多光子成像系统对多光子成像技术尤为重要,可以直接提高成像深度以及成像速度。然而,目前该波段多种多光子显微镜用光学元件及浸润介质透过性能未知,严重妨碍了成像系统的优化。为了优化多光子显微镜透过率性能,我们在1700nm波段测量了大量多光子显微镜用光学元件(长波通滤光片,双色片,物镜)的透过率及常用物镜用浸润介质(水、重水(D₂O)和多种浸润油)的吸收谱,并展示了其在多光子成像信号提升中的应用。具体工作包括:(1)精准测量了一些长波通滤光片和双色片的透过率,根据测量结果选择长波通滤光片和双色片,使得系统激发光透过率提高了50%以上。(2)开发了一种测量高数值孔径物镜宽带透过率的方法。量化对比适用于深层多光子成像的两种水浸物镜透过率,其中一种普通镀膜,另一种为了提高1700nm波段透过率进行特殊镀膜。依据测量结果实现生物样品中的四次谐波产生成像以及碳量子点的五光子荧光成像。通过深层脑成像对比进一步明确了何种物镜更适合最深层三光子荧光信号产生,由此获得了活体小鼠脑内超过1600...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 研究背景及意义
    1.1 多光子成像原理、发展史及优势
        1.1.1 多光子成像原理
        1.1.2 多光子成像发展现状
        1.1.3 多光子成像光源发展
        1.1.4 多光子成像的优势
    1.2 多光子成像系统介绍
        1.2.1 光孤子自频移及其能量
        1.2.2 多光子成像系统结构、功能及其优势
    1.3 论文选题意义及其内容
第2章 测量方法介绍
    2.1 光学元件透过率测量
    2.2 浸润介质性能表征
    2.3 测量方法介绍小结
第3章 光学元件的选取对成像系统性能的提升与优化
    3.1 LPF(长波通滤光片)对光学系统性能提升与优化
    3.2 双色片的选取对系统性能优化的作用
    3.3 光学元件的选取对成像系统性能的提升与优化总结
第4章 1700nm波段物镜透过率性能表征及应用
    4.1 物镜透过率性能表征研究背景及内容
    4.2 物镜透过率性能表征实验设置
    4.3 物镜透过率性能表征实验结果
        4.3.1 两物镜的透过率特性
        4.3.2 两物镜在三种多光子模态成像中的对比
    4.4 物镜透过率性能表征实验总结及讨论
第5章 1700nm波段重水(D2O)吸收谱的测量及应用
    5.1 重水吸收谱的测量研究背景
    5.2 重水吸收谱测量实验设置
    5.3 重水吸收谱的测量实验结果分析
    5.4 重水吸收谱的测量实验分析和总结
第6章 1700nm波段浸润油吸收谱的测量及其应用
    6.1 浸润油吸收谱的测量研究背景
    6.2 浸润油吸收谱的测量实验设置
    6.3 浸润油吸收谱的测量实验结果和讨论
    6.4 浸润油吸收谱的测量实验结果分析和总结
第七章 全文总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间研究成果



本文编号：3738205