研究在提高其空间分辨率 、穿透深度、活细胞成像能力和单分子成像方法上取得了显著进展。具有高空间分辨率的单分子成像方法都采用轴向聚焦锁定(如全内反射模式的红外激光)和横向校正方法(如荧光标记)的组合。以高准确度(~1nm)执行的实时三维聚焦锁定将来自单个荧光事件的光子收集z大化，并且与没有主动稳定的标准方法相比，定位精度提高了>10 倍。不准确或缓慢的主动校正会导致漂移，降低定位精度并显著降低原位分辨率(即使在过滤或分组等分析后处理之后也是如此)。通过结合光学捕获和优化单个发射器的x/y位置和宽度 (z)，已将具有纳米精度的实时聚焦锁定应用于体外样品。与细胞成像兼容的新发展依赖于基准点(f ...
体内以细胞级空间分辨率和毫秒级时间分辨率对三维大脑回路中的神经元活动进行光学记录对于探测大脑中的信息流至关重要。通常使用多光子显微镜对神经元活动进行大规模体内成像，以破译动物行为过程中分布式大脑回路中的神经编码和处理。然而，传统扫描显微镜很难应对在毫秒时间尺度上运行的神经元回路的三维结构(因为体积和毫秒采集难以协调)。体积多平面成像仅限于低采样率和低轴向采样密度，因为体素采集最终受到激光脉冲率的限制。空间激发多路复用改进了三维采样，但广泛的多路复用通过背景荧光的积累降低了信噪比(SNR)，并加剧了大脑发热。虽然随机存取多光子显微镜允许在三个维度上快速光学访问神经元目标，但该方法在记录行为动物( ...
实现亚微米级空间分辨率，图像采集速率为1fps，高达65%的超高激光吞吐量。原理解析：(1) 系统描述。如图1所示，光纤激光器(AFS,Germany)由透镜L1(f=3mm)准直,由750nm长通滤光片F1从FWM中过滤出CARS波长，1050nm短通二向色镜DC1调整激光功率，衍射光栅G和透镜L3(f=4mm)将泵浦光和斯托克斯光耦合进两个不同的纤芯。样品信号由双芯双包层光纤(DCDC-fiber)传导，经二向色镜DC2偏折引入光电倍增管(PMT),带通滤光片F2选择需要的非线性信号(CARS/SHG/TPEF),透镜L2将光信号聚焦在PMT上。(2) 双芯双包层光纤。如图2 ，纤芯1直径 ...
不牺牲时间和空间分辨率。文中将DeepInterpolation应用于双光子钙成像数据，其产生的神经元片段比从原始数据计算的多6倍，单像素信噪比提高15倍，揭示了之前被噪声掩盖的单次实验网络(single-trial network)。使用DeepInterpolation处理的细胞外电生理记录产生的高质量尖峰单位比从原始数据计算的高25%。将DeepInterpolation应用于fMRI数据集，单个体素的SNR增加了1.6倍。原理解析：求解一个插值问题来学习数据当中的时空关系。所训练的模型通过优化样品本身的每一个噪声上计算的重建损失(loss)来学习每个数据点与其邻近点之间的潜在关系。网络 ...
可实现z向的空间分辨率。光学装置的细节如图1所示。图一该显微镜的有效点扩散函数(PSF)是光学照明点扩散函数和检测点扩散函数的乘积。如图1(b)-(e)所示，与外线照明相比，贝塞尔光束照明有效地降低了z方向PSF的延伸，表明贝塞尔照明可以提高轴向分辨率和背景消除。在贝塞尔束成像中，旁瓣可能是一个问题，但在该照明模式中，入口狭缝减少了旁瓣对成像的影响，因此是实现各向同性空间分辨率的关键因素。但是在贝塞尔照明时，较低的照度物镜NA导致了较低的x方向空间分辨率。在狭缝扫描拉曼显微镜中使用贝塞尔束照明来观察厚的生物样品，并证明了与传统外延线照明拉曼显微镜相比，在观察球体时，图像对比度和实际分辨率的提高 ...
。OFDR的空间分辨率和频谱的分辨率有关，从时域到频域的变换，频率分辨率由信号的持续时间决定，最终，OFDR的空间分辨率由光源所能实现的最大频率扫描范围所决定。激光器发出中心波长为C波段1550nm的激光，通过压电陶瓷、电流控制、温度控制等方式可以实现对激光器的频率扫描。像上面图所展示的一样，最终的探测光是参考光和瑞利散射光的混频信号，光电探测器后面接的是频谱探测仪。OFDR对光源频率扫描的线性度有非常高的要求。传感系统常间隔时间对信号采样，再变换到频域，并且按照频率间隔与空间间隔的对应关系标定信号的位置。这样的话，如果光源调谐存在非线性，会导致同一位置的散射信号与参考光在不同的时刻产生出不同 ...
获得的数据：空间分辨率，可以用整个图像的像素数或表面上可分辨的最小平方面积来描述。如果像素太大，则在同一像素中捕获多个对象，并且难以识别。如果像素太小，则每个传感器单元捕获的强度较低，降低的信噪比会降低测量特征的可靠性。通常，它取决于照相相机的百万像素数。光谱分辨率，定义系统能够区分的最小光谱变化。对于设备来说，它是所捕获光谱的每个频带的宽度。如果扫描仪检测到大量相当窄的频带，即使仅在少数像素中捕捉到物体，也可以识别物体。辐射测量精度，即系统测量光谱反射率百分比的精度。关于昊量光电：上海昊量光电设备有限公司是目前国内知名光电产品专业代理商，也是近年来发展迅速的光电产品代理企业。除了拥有一批专业 ...
常见的拉曼信号增强方法拉曼散射依赖于声子对光的非弹性散射，其效率非常低(通常每约105-107个光子中就会产生一个拉曼散射光子)，导致拉曼散射截面为10−26-10−31cm2。如果被探测材料的可用散射体积非常小，就像二维半导体的情况(散射体积等于激光光斑面积乘以µ2范围内的面积乘以二维材料的亚纳米厚度)，这是特别关键的。因此，测量激光功率密度保持在损伤阈值以下通常需要很长的采集时间，以获得足够好的信噪比。关于第②个限制，传统光学测量中的SR是由光学衍射极限(使用高数值孔径物镜的激发波长的大约一半)决定的。因此，在现代微拉曼装置中，当使用可见范围内的较短激发波长时，可以实现的较小探测尺寸约为2 ...
激光线方向的空间分辨率降低。近年来，多聚焦共聚焦拉曼光谱仪通过在样品平面上产生多个激光聚焦，同时获取所有激光聚焦点的所有拉曼光谱，实现了并行拉曼采集。多聚焦共聚焦拉曼光谱仪已被证明不仅能提高成像速度，还能保持较佳(衍射受限)的空间分辨率。在多聚焦共聚焦拉曼光谱仪中，一束激光通常会产生多个激光聚焦。作为一种分时技术，一般采用振镜作为快速扫描仪，对单个激光聚焦进行快速扫描，形成分时多聚焦。另一种技术使用空间光调制器(SLM)或微透镜阵列从一束激光产生多个激光焦点，这被认为是一种空间多路复用技术。多聚焦共聚焦拉曼光谱仪的重要组成部分是对来自多个激光聚焦的所有拉曼光谱的平行检测。使用微透镜阵列来产生多 ...
的DMD器件空间分辨率已经达到3840×2160。目前德国VIALUX 公司销售的的DMD 空间光调制器空间分辨率为1024×768，调制频率快可达22.7 kHz。DMD 的另一大优势是高对比度，在低调制速度的情况下，对比度可以达到20000:1。DMD的不足之处在于其微镜仅有两个偏转状态，因此单次切换仅能实现对一位二进制数据的调制，限制了高动态范围调制图案的显示效率。3、液晶空间光调制器LC-SLM液晶空间光调制器按照对光参量的调制类型，可以分为振幅型、相位型以及振幅相位混合型空间光调制器，由于振幅型LC-SLM 的基本原理和LCD 较为相似，这里将主要介绍纯相位型LC-SLM。LC-SL ...
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