双光子轴向随机扫描方法研究

发布时间：2024-07-10 21:16

　　双光子显微成像技术由于其成像深度大,对生物组织光损伤小等特点,成为了神经科学领域的重要研究工具；最近发展起来的二维随机扫描双光子显微成像技术,能够实现快速、跳跃式的扫描,展示了研究神经功能活动的优势；并且得益于飞秒激光经过角色散器件后的传输理论的完善和发展,高效、结构紧凑的双光子随机扫描显微成像系统进一步走向实用和成熟。实际的神经元网络都是分布在三维空间的,与神经活动相关联的快速荧光信号也是分布在三维空间的,所以在二维随机扫描技术比较成熟的基础上,发展三维随机扫描技术是一个必然的趋势,也是一个重大挑战。由于二维随机扫描已经比较成熟,为了发展三维随机扫描,关键问题是：光轴方向的快速随机扫描,即：能够使聚焦点快速的、跳跃式的在光轴方向移动。传统的轴向扫描采用机械移动样品或者物镜的方式,受限于机械惯性,速度慢。通过改变光束发散角的轴向扫描方式是解决快速轴向随机扫描的一个可能途径,但是现有的器件运用到显微成像系统中时,会遇到轴向扫描范围小,色散不能完全补偿导致脉冲宽度展宽等问题。 为了发展出高效、实用的快速轴向随机扫描装置,需要在色散补偿方法和扫描机制上展开研究。本文围绕新的色散补偿方案和新型...

【文章页数】：111 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 双光子随机扫描显微成像技术概述
    1.2 快速轴向随机扫描方法进展
    1.3 本文主要内容
2 控制光束尺寸提高角色散器件色散补偿能力的研究
    2.1 引言
    2.2 光束尺寸影响角色散器件提供的负色散量的原理
    2.3 光束尺寸影响角色散器件色散补偿能力的实验研究
    2.4 讨论
    2.5 本章小结
3 基于时间聚焦的快速轴向随机扫描方法研究
    3.1 引言
    3.2 时间聚焦的原理和实验
    3.3 时间聚焦实现轴向扫描的原理和实验
    3.4 用声光偏转器快速调节色散实现快速轴向随机扫描
    3.5 讨论
    3.6 本章小结
4 基于KTN电光透镜的快速轴向随机扫描方法研究
    4.1 引言
    4.2 KTN电光晶体工作原理和偏转实验
    4.3 KTN透镜工作原理
    4.4 基于KTN电光透镜的轴向随机扫描方法
    4.5 本章小结
5 总结和展望
    5.1 本文研究的主要内容
    5.2 本文主要创新之处
    5.3 研究展望
致谢
参考文献
附录 作者攻读博士期间发表的论文与研究成果



本文编号：4004744