Increasing brightness in multiphoton microscopy with low-repetition-rate, wavelength-tunable femtosecond fiber laser
针对多光子显微镜对易用可调谐激光源的需求，本文开发了一种波长可调谐、低重复频率的飞秒光纤激光器，通过操纵激发束时间与光谱特性，显著提升了图像亮度与穿透深度。
2023-08-24 physics.bio-ph physics.optics
Collinear Optical Two-Dimensional Coherent Spectroscopy with Fluorescence Detection at 5 kHz Repetition Rate
本文提出在5 kHz飞秒激光共线几何中利用锁相检测频域选择性提取非线性信号，实现光学二维相干光谱，并通过铷蒸气实验验证其信噪比，为kHz激光材料系统的应用铺平道路。
2024-08-06 physics.app-ph physics.optics
Fluorescence-detected two-dimensional electronic spectroscopy of a single molecule
本研究结合单分子荧光光谱与二维光谱技术，以DBT分子为例实现室温下单分子二维光谱测量，可用于研究单量子物体的超快能量转移过程。
2024-07-12 physics.chem-ph physics.optics
Nonlinear dynamics of femtosecond laser interaction with the central nervous system in zebrafish
本研究揭示了飞秒激光在斑马鱼中枢神经系统中两种空化损伤机制，并验证了荧光标记的作用，为无标记显微镜和精确局部损伤诱导提供了策略。
2024-11-03 physics.bio-ph physics.optics
The clamped intensity of femtosecond laser pulses varying with gas pressure in the presence of external focusing
我们进行了理论研究的钳位激光强度内的灯丝等离子体作为一个功能的气体压力与外部聚焦。与自聚焦条件下的被夹持强度与气压无关不同，外聚焦条件下的被夹持强度随气压的增加而减小。我们的研究结果可以解释飞秒激光诱导的391-nm前向发射和荧光信号随氮气压力的变化。
2022-05-14 physics.optics physics.plasm-ph
Time-resolved measurement of single pulse femtosecond laser-induced periodic surface structure formation
本研究利用时间分辨衍射显微观测单飞秒脉冲作用于Cu表面纳米沟槽后的LIPSS形成过程，并以电子加热与SPP激发模型解释其0–1200 ps动力学。
2015-03-03 physics.optics
Feedback-assisted Femtosecond Pulsed Laser Ablation of Non-Planar Metal Surfaces: Fabrication of Optical Apertures on Tapered Fibers for Optical Neural Interfaces
我们提出了一种反馈辅助的激光直写方法来进行纤维光学器件的激光烧蚀，其中它们的光收集信号被用来优化它们的性能。飞秒脉冲激光束被用来烧蚀沉积在锥形光纤周围的金属涂层，用于显示该方法对具有小曲率半径的图案化器件的适用性。在处理过程中，相同的脉冲在周围环境中产生双光子荧光，并且监测信号以通过光谱分析来识别随时间的不同图案化方案。所采用的飞秒光束主要与金属涂层相互作用，留下几乎完整的底层二氧化硅，并使荧光耦合到一个特定的子集的导模，验证了远场分析。虽然这里描述的方法用于锥形光纤，用于获得有效的光收集在光学神经接口领域，它可以很容易地扩展到其他基于波导的设备，并代表了一种通用的方法，以支持实现闭环激光烧蚀系统的纤维光学。
2020-04-20 physics.app-ph physics.optics
Fiber-optic nonlinear wavelength converter for adaptive femtosecond biophotonics
针对超快激光缺乏可调谐光纤传输脉冲的问题，提出光纤非线性波长转换器，实现宽范围可调脉冲输出，并应用于实时活体成像。
2024-02-09 physics.optics
Two-photon transitions driven by a combination of diode and femtosecond lasers
我们报告了连续半导体激光器和一列超短脉冲的联合作用，其中每一个都驱动了铷蒸气中5S-5 P-5D双光子跃迁的一步。训练。当连续激光频率在铷D_{2}线上扫描时，对于飞秒激光的固定重复率检测来自6 P_{3/2}状态的荧光。该方案允许在包括5个D_{3/2}和5个D_{5/2}状态的大光谱范围内的速度选择光谱学。结果很好地描述在一个简化的频域图片，考虑到每个速度群与连续激光和频率梳的单模的相互作用。
2012-07-17 physics.atom-ph physics.optics
Sub-ppb aerosol detection at a distance of 30 meters by millijoule femtosecond laser pulse filamentation in air
在这项工作中，使用单脉冲能量为4 mJ的飞秒激光灯丝在30 m距离处实现了亚ppb气溶胶检测。在离轴光学系统中采用了一个开口孔径为41.4 cm的凹面镜来聚焦飞秒激光束并收集NaCl气溶胶的荧光。仿真和实验结果表明，飞秒激光束非对称入射到凹面镜上，可以大大减小像散。与飞秒激光打在凹面镜中心的情况相比，光纤强度提高了69.5倍，氯化钠气溶胶的检出限降低了86%，降到了0.32 ppb。本文提出的改进激发方案利用凹面镜上的非对称光斑来补偿离轴设置引起的非对称性，减小聚焦激光束的像散，提高气溶胶的探测极限。
2023-01-27 physics.optics
Analysis of laser polarization state on remote induced plasma luminescence characteristics of filament in air
本文研究了激光偏振状态对远程飞秒激光成丝诱导等离子体荧光特性的影响，发现线偏振比圆偏振产生更强的337 nm荧光信号，并探讨了其物理机制及在遥感中的潜在应用。
2023-07-03 physics.optics
Frequency-doubled Nd:YAG MOPA laser system with programmable rectangular pulses up to 200 microseconds
研制了一种紧凑型倍频激光二极管抽运Nd：YAG主振荡器功率放大器激光系统。模拟脉冲整形的输出从一个单一的频率连续波Nd：YAG振荡器，和随后的放大，允许脉冲长度的顺序上的Nd：YAG荧光寿命的矩形脉冲的产生。在2 Hz的重复频率下获得了1064 nm光的时间平顶脉冲，脉冲能量为520 mJ，峰值功率为2.6 kW，持续时间为200 $μ$ s，线宽低于10 kHz。LBO晶体中的二次谐波产生产生在532 nm处产生262 mJ和1.3 kW峰值功率的脉冲。在激光脉冲的持续时间内，峰值功率可以保持在2.9%以内，并且观察到1.1%的长期强度稳定性。放大器中使用的1064 nm的空间平顶光束在二次谐波产生期间被转换为具有光束品质因数$M^2=1.41(14)$的532 nm的高斯光束。该系统有潜力作为钛：蓝宝石，染料，或光学参量放大器的泵浦源，以产生可调谐的高功率单频辐射的应用在精密测量和激光减速。
2021-06-15 physics.atom-ph physics.optics
Frequency-Domain Denoising-Based in Vivo Fluorescence Imaging
针对第二近红外窗口活体荧光成像临床应用受限的问题，提出基于频域去噪的成像技术，大幅提升成像性能，验证了用FDA批准试剂实现NIR-II手术导航的可行性。
2025-08-04 physics.app-ph physics.bio-ph physics.optics
Entangled Photon Correlations Allow a Continuous-Wave Laser Diode to Measure Single Photon, Time-Resolved Fluorescence
本文提出利用连续波激光二极管产生的纠缠光子对实现时间分辨荧光测量，无需相位调制，具有片上集成、波长可调和飞秒分辨率等优势，为荧光寿命测量提供新途径。
2023-05-11 physics.optics quant-ph
Two-photon microscopy using picosecond pulses from four-wave mixing in a Yb-doped photonic crystal fiber
提出基于掺镱光子晶体光纤四波混频的紧凑皮秒激光源，工作在790 nm，峰值功率约3.8 kW，重复频率可变，在双光子显微成像中实现与飞秒Ti:Sapphire激光器可比的荧光信号。
2025-04-02 physics.optics
Femtosecond Laser Engraved 2D Tunable Optofluidic Liquid Core/Air Cladding Channel Waveguides on PDMS
我们已经证明了二维液体基多模光波导结构的制造和表征的聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料为基础的芯片。通过飞秒激光微加工工艺实现了两个单独的微结构的制造，一个具有14微米的宽度和27微米的深度，而另一个具有110微米的宽度和深度。染料溶液从一端到另一端穿过微结构;其中染料溶液充当芯，而PDMS和空气充当包层介质。优化了飞秒激光微加工工艺参数，包括激光功率、脉冲宽度、写入速度、聚焦光束尺寸等。通过频谱分析和模态分析，对液芯/空气包层波导的结构进行了验证。光学分析已经通过使用荧光耦合出填充有不同的染料溶液的波导结构。这些波导结构提供了强的光限制和染料溶液与泵浦光之间的强烈相互作用。所开发的微结构在强度、波长和光束尺寸方面是可调的。这种微结构可以在任何多功能芯片实验室设备中的芯片实验室微激光器和传感应用的设计和开发中实现。
2023-01-26 physics.optics
Multidimensional Fluorescence Imaging and Super-resolution Exploiting Ultrafast Laser and Supercontinuum Technology
这篇论文集中在多维荧光成像工具的发展，特别强调荧光寿命成像（FLIM）显微镜应用于生物研究。本论文的重点是基于微结构光纤中超连续谱产生的可调谐超连续谱激发源的研制和应用以及能够实现衍射极限以外荧光寿命成像的受激发射耗尽（STED）显微镜的研制。FLIM的生物学研究的效用说明了在肌肉纤维中的肌节的分子结构和在免疫突触的信号的实验研究的例子。应用微结构光纤提供可调谐超连续谱激发源的FLIM显微镜的范围，包括宽场，Nipkow盘共焦和超谱线扫描FLIM显微镜。超连续谱产生的第一个超分辨FLIM显微镜的应用。这种新型显微镜利用了STED的概念，飞秒锁模钛：蓝宝石激光器通过泵浦微结构光纤产生超连续谱并直接提供（较长波长）STED光束来提供可调谐激发光束。该STED显微镜在商业扫描共聚焦显微镜中实现，以提供与标准生物成像的兼容性，并利用使用空间光调制器（SLM）的数字全息术来提供用于成形STED光束轮廓的适当相位操纵并补偿像差。根据SLM的设置，STED显微镜能够在横向和轴向平面上记录超分辨率图像。
2017-08-10 physics.bio-ph physics.ins-det physics.optics
Fairy Lights in Femtoseconds: Aerial and Volumetric Graphics Rendered by Focused Femtosecond Laser Combined with Computational Holographic Fields
提出了一种利用飞秒激光绘制航空和立体图形的方法。高强度激光激发物理物质在任意3D位置发光。然后可以探索流行的应用，特别是因为飞秒激光诱导的等离子体比纳秒激光产生的更安全。在空气中使用飞秒激光绘制图形有两种方法：使用空间光调制技术制作全息图，以及通过电流镜扫描激光束。这里提出的系统的全息图和工作空间占据了高达1立方厘米的体积;然而，这个尺寸是可缩放的，这取决于光学设备及其设置。本文提供了详细的原则，系统设置，和实验评估，并讨论该系统的可扩展性，设计空间和应用。我们测试了两种激光源：可调（30-100 fs）激光器，其以高达7 mJ/脉冲的能量每秒投射高达1，000个脉冲，以及269 fs激光器，其以高达50 uJ/脉冲的能量每秒投射高达200，000个脉冲。我们证实，与这些激光源实现的体积显示器的时空分辨率是每秒4,000和200,000点。虽然我们主要讨论的是空气中的激光诱导等离子体，但这里的讨论也适用于其他的渲染原理，如固体/液体材料中的荧光和微气泡。
2015-06-22 cs.GR cs.HC physics.optics
Nonlinear phenomena in X-ray fluorescence from single nanoparticles under extreme conditions
本研究探讨了单纳米颗粒在极端条件下X射线照射下的非线性荧光现象，发现入射能量是调节非线性响应的关键因素。
2025-12-15 physics.atm-clus physics.optics
Tunable visible frequency combs from a Yb-fiber-laser-pumped optical parametric oscillator
我们提出了一个100 MHz的重复率Yb光纤激光泵浦同步泵浦光参量振荡器（SPOPO）提供可调谐频率梳覆盖几乎整个可见光谱范围。通过腔内倍频的信号和空闲梳，并使用共线的剩余泵浦光，几乎连续的调谐范围为420-700 nm的OPO简并条件附近只有很小的差距实现。输出功率范围从10 mW到200 mW，取决于波长，脉冲持续时间低于150 fs，无需外部压缩。所有三个共线外耦合梳（泵浦，加倍的信号，和加倍的空闲）的飞秒增强腔的频率锁定有利于直接比较它们的光学相位噪声和相位调制传递函数。在单谐振OPO中，泵浦光梳的光相位调制几乎完全转移到非谐振闲频光梳。这导致具有降低的光相位噪声的谐振信号梳，并且还能够通过泵浦光的相位调制在闲频光梳上实现高带宽调制。
2019-01-23 physics.optics
Two-photon-excited fluorescence (TPEF) and fluorescence lifetime imaging (FLIM) with sub-nanosecond pulses and a high analog bandwidth signal detection
双光子激发荧光（TPEF）显微术和荧光寿命成像（FLIM）是生物分子科学中的重要成像技术。然而，TPEF对精细光源的需求和FLIM的速度限制阻碍了更广泛的应用。我们提出了一种方法来克服这种局限性相结合的一个强大的和廉价的光纤激光器的非线性激发与快速模拟数字化方法快速FLIM成像。所施加的亚纳秒脉冲激光源与用于Single Shot TPEF和Single Shot FLIM成像的高模拟带宽信号检测同步。该光纤激光器输出的1064 nm主动调制脉冲在50 ps ~ 5 ns范围内可调，峰值功率为kW。在通常应用的脉冲长度和重复率下，占空比与通常使用的飞秒脉冲相当，因此峰值功率在相同的cw功率下也相当。因此，当用于TPEF成像时，两种类型的激发平均每次应产生相同数量的荧光光子。然而，在100 ps配置中，每个脉冲产生一千倍以上的荧光光子。在本文中，我们现在表明，每个脉冲的荧光光子数较高，结合高模拟带宽检测，不仅可以使用每个像素的单个脉冲进行TPEF成像，还可以解决FLIM的指数时间衰减。为了评估我们的系统的性能，我们获得FLIM图像的铃兰样品的像素速率为1 MHz的寿命信息直接测量与快速实时数字化仪。与所提出的结果，我们表明，在许多-10 ps到纳秒制度的较长的脉冲可以很容易地应用于TPEF成像，并使新的成像方式，如单脉冲FLIM。
2018-10-11 physics.ins-det physics.optics
Laser Pulse Diagnostics of Ultrafast <8 fs Pulses Through Two-Photon Absorption Fluorescence In Liquid Media -- The Role of GVD and Third-Order Dispersion
本研究利用液体中双光子吸收荧光法，结合自主开发的数值算法，实现了<8 fs超快激光脉冲的色散测定与时间轮廓表征，方法低成本、鲁棒性强，对准灵敏度优于传统方法。
2024-11-03 physics.optics
Efficient multiphoton microscopy with picosecond laser pulses
本文开发了一种集成脉冲选择器的10 nJ Yb:fiber皮秒激光器，证明通过降低脉冲重复频率可在多光子显微术中达到与飞秒脉冲相当的性能，且更抗色散，从而可省略时间压缩并采用更简单的全光纤装置。
2024-08-12 physics.bio-ph physics.optics
A Novel Femtosecond-Gated, High-Resolution, Frequency-Shifted Shearing Interferometry Technique for Probing Pre-Plasma Expansion in Ultra-Intense Laser Experiments
用密集靶进行的超强激光-物质相互作用实验（>10 $^{18}$ W/cm $^{2}$）对主超强脉冲之前的激光“噪声”（以预脉冲的形式）的影响高度敏感。纳秒和/或皮秒范围内的这些系统相关的预脉冲通常足够强，以通过电离并在靶前面形成等离子体层来显著地修改靶。时间分辨干涉法提供了一个强大的方法来表征在此期间的膨胀等离子体。我们已经开发了一种新的泵浦探测干涉系统的超强激光实验，使用两个短脉冲放大器同步的一个超快种子振荡器，以实现40飞秒的时间分辨率超过数百纳秒，使用可变延迟线和其他技术。这些放大器中的第一个用作泵，并将最大能量传递到相互作用区域。第二放大器被频移，然后倍频以产生飞秒探测脉冲。在通过激光-靶相互作用区后，探测脉冲在横向剪切的迈克耳孙干涉仪中分裂并重新组合。重要的是，探头中的频移允许在泵的二次谐波处的强等离子体自发射被过滤掉，从而允许在临界表面附近和其他地方的等离子体膨胀在干涉图中清晰可见。三相重建的电子密度，然后推断阿贝尔反演。这种干涉测量系统提供了对等离子体膨胀前的精确测量，可以在超强脉冲到达时识别目标的状况。这样的测量是必不可少的相关激光预脉冲测量与瞬时等离子体轮廓，并使现实的粒子在细胞模拟的超强激光物质相互作用。
2014-07-17 physics.ins-det physics.optics physics.plasm-ph
Two-photon imaging through a multimode fiber
在这项工作中，我们演示了3D成像，通过一个20厘米长的多模光纤（MMF）的直径为350微米的双光子激发。成像原理类似于通过MMF的单光子荧光，不同之处在于聚焦的飞秒脉冲被递送并扫描样品。在我们的方法中，通过光纤的聚焦和扫描是通过数字相位共轭来完成的，该数字相位共轭使用超快参考脉冲的时间选通进行模式选择。激发的双光子发射通过同一光纤收集。我们展示了深度切片扫描的聚焦脉冲在一个3D体积的样品组成的荧光珠悬浮在聚合物。所实现的分辨率为横向1微米和轴向15微米。扫描在80 × 80微米的视场内进行。据我们所知，这是第一次通过多模光纤使用双光子荧光进行高分辨率三维成像的演示。
2015-10-14 physics.optics
Propagation-assisted generation of intense few-femtosecond high-harmonic pulses
最近，强高次谐波产生（HHG）源的持续发展通过在单个原子内吸收至少10个极紫外（XUV）光子来实现原子的高度非线性电离[Senfftleben \textit{et al.}，arXiv 1911.01375]。在这里，我们调查的基本，几个周期，近红外（NIR）驱动激光器在30厘米长的高次谐波介质中的整形在产生强高次谐波脉冲中发挥的作用。使用高于相位匹配HHG所需的入射NIR强度，通过测量NIR蓝移和HHG介质沿传播轴的荧光来发现整形的特征。这些结果通过数值计算得到了很好的再现，表明近红外脉冲在HHG介质中的时间压缩。模拟预测，在重新聚焦之后，可以在焦平面中获得320 nm的XUV束腰半径和干净的阿秒脉冲训练，估计XUV峰值强度为9 × 10^15 W/cm ^2。我们的研究结果表明，XUV强度，以前只能在大规模的设施，现在可以获得使用中等功率的桌面光源。
2020-02-17 physics.atom-ph physics.optics
Optical vortex coronagraph imaging of a laser-induced plasma filament
采用基于光学涡旋日冕仪（OVC）的高对比度成像技术，对飞秒激光脉冲产生的空气等离子体引起的空间相位分布进行了测量。的OVC方法的灵敏度显着超过线全息和直接成像方法的基础上的空气等离子体荧光。0.046波的估计相位灵敏度为OVC在生物成像、材料表征以及等离子体诊断等领域的应用提供了机会。
2021-08-03 physics.optics
Optically detected magnetic resonance of nitrogen-vacancy centers in diamond using two-photon excitation
Wyant College of Optical Science, University of Arizona（亚利桑那大学怀特光学科学学院）
本研究利用双光子激发技术在室温下观测钻石中氮-空位中心的基态光学检测磁共振，实现了对NV中心分布的成像，并首次展示了双光子激发下的ODMR轨迹，为快速三维量子传感和成像提供了新工具。
2026-04-17 physics.app-ph physics.atom-ph physics.optics
Femtosecond low-threshold all-optical switching enabled by giant broadband optical nonlinearity from heteroatom doping
本研究通过氮掺杂碳量子点实现飞秒级、低阈值、宽光谱的全光开关，其性能远超现有材料，为超快光子器件提供了新范式。
2025-09-10 physics.optics
Dual-wavelength laser source for onboard atom interferometry
提出了一种用于两种不同原子种类的星载原子干涉测量的紧凑稳定的双波长激光光源。它基于锁定在飞秒光学频率梳上的倍频电信激光器。我们充分利用光纤通信技术的成熟性，减少了本来就不稳定的自由空间光学元件的数量，并使设备不受振动和热波动的影响。该光源具有原子干涉测量所需的频率捷变和相稳定性，并可方便地用于其他冷原子实验。我们已经证明了它的鲁棒性，通过实现第一个双物种的K-Rb磁光阱在微重力在抛物线飞行。
2011-08-11 physics.atom-ph physics.optics
Excitonic Coupling and Photon Antibunching in Venus Yellow Fluorescent Protein Dimers: A Lindblad Master Equation Approach
本文利用 Lindblad 主方程框架模拟金星黄色荧光蛋白二聚体动力学，通过预测多飞秒退相干产生的明暗态混合，调和了强激子耦合与光子反聚束共存现象，且无需引入长寿命量子相干性。
2025-11-05 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.optics
Self assembly of upconversion nanoparticles and its luminescence
我们报告原位形成的2D和3D自组装超晶格的上转换纳米粒子。合成的自组装纳米荧光粉在可调谐飞秒激光和近红外980 nm连续激光的作用下，分别能发出尖锐而强烈的荧光和荧光。相对上转换发光强度和吸收的光子数下发射的飞秒激光激发功率对应于每个发光的每一个已被评估。研究了不同激光辐照下自组装纳米粒子的内、外量子产率。所有这些结果都表明，这些上转换自组装材料具有巨大的潜在应用，可以使它们在电子工业中发挥重要作用，例如用于器件制造和生物医学应用。
2022-06-02 physics.optics
Multi-channel Opto-mechanical Switch and Locking System for Wavemeters
在这里，我们提出了一个具有成本效益的多通道光机械开关和软件PID系统锁定多个激光器的单通道商业波长计。该开关基于一个旋转的圆柱体，该圆柱体每次选择性地将一束激光束传输到波长计，波长由计算机读取，并且误差信号输出到激光器以每毫秒校正波长漂移。我们使用这个系统来稳定740 nm（随后倍频到370 nm），399 nm和935 nm激光用于捕获和冷却Yb+离子的不同同位素。我们使用第二个，更精确的，商业波长计的频率稳定性的三个激光器的特征。利用174 Yb ~+离子的荧光漂移率对740 nm激光器的绝对频率稳定性进行了验证。对于740 nm激光器，我们证明艾伦偏差（df/f）为3 x 10^-10（积分时间为20 s），相当于低于200 KHz的稳定性。
2020-03-24 physics.atom-ph physics.optics
UV filaments
本研究分析了不同波长下单根光丝的特性差异，建立了紫外长脉冲光丝的准稳态传输理论，通过266 nm实验验证了相关结论，并展示了紫外光丝在同位素选择性LIBS和激光诱导放电领域的应用。
2025-01-16 physics.optics
Nonlinear beam self-imaging and self-focusing dynamics in a GRIN multimode optical fiber: theory and experiments
非线性梯度折射率多模光纤中的光束自成像对于许多应用是令人感兴趣的，例如通过多模干涉在光纤激光器中实现快速可饱和吸收体机制。我们得到了一个精确的解决方案的一个梯度折射率多模光纤携带的激光束的一阶和二阶矩的非线性演化，预测的空间自成像周期不随功率变化。而束宽的振荡幅度与功率有关。我们已经实验研究了光束自成像的纵向演化的飞秒激光脉冲传输的标准电信梯度折射率多模光纤的反常和正常的色散制度。通过可见荧光发射和谐波产生的光散射出光纤芯，使我们能够直接确认自成像周期与功率无关。着重讨论了自聚焦作用下自成像过程的空间位移和分裂。
2020-05-14 nlin.PS physics.optics
High-order harmonic generation in X-ray range from laser induced noble gas multivalent ions
亚飞秒X射线暴是探测和成像阿秒物理中电子和伴随原子运动的有力工具。长期以来，能量在2 keV以上的X射线源主要是通过X射线自由电子激光（XFEL）或同步辐射获得的，这些方法能耗高、成本高、体积大。本文提出了一种低成本、小尺寸的X射线源产生方法。利用近红外1.45 μm激光与氪气相互作用，获得了原子和多价态离子的高光子能谱（~ 5.2keV），这是迄今为止高次谐波产生的最高光子能量。在我们的方案中，多keV的光子能量可以实现与宽松的实验条件的要求，使时间分辨的研究更容易获得许多实验室，能够产生高能光子延伸到硬X射线区域。此外，我们的方案最大限度地减少了X射线荧光过程对探测的影响，也可以用来研究高次谐波产生的量子光学性质。
2022-03-26 physics.optics
Multi-photon super-linear image scanning microscopy using upconversion nanoparticles
本文提出超线性图像扫描显微术（SL-ISM），利用上转换纳米颗粒的发射非线性，以单个低功率连续波近红外激光突破传统ISM两倍分辨率限制，实现约120 nm分辨率，并提出多焦点并行检测策略提升成像速度。
2024-03-20 physics.app-ph physics.optics
Efficient, broadly-tunable source of megawatt pulses for multiphoton microscopy based on self-phase modulation in argon-filled hollow-core fiber
本文提出一种基于充氩空芯光纤自相位调制的飞秒脉冲源，仅调节气压即可在850–1700 nm实现数兆瓦峰值功率输出，并在1300 nm获得960 nJ、50 fs脉冲，用于小鼠脑深部1.1 mm成像。
2024-10-01 physics.optics
High-resolution multimodal flexible coherent Raman endoscope
相干拉曼散射显微镜是一种快速、无标记和化学特异性的成像技术，在未来的体内光学组织学研究中具有很高的潜力。然而，由于吸收和散射，其进入组织的成像深度限于亚毫米范围。在光纤内窥镜系统中进行相干拉曼成像是对活体组织内部进行深入成像并提供当前显微镜工具无法获得的信息的关键步骤。然而，相干拉曼内窥镜的发展一直受到光纤传输激发脉冲和信号收集中的几个问题的阻碍。在这里，我们提出了一个灵活的，紧凑的，多模式的非线性内窥镜（4.2毫米外径，71毫米刚性长度）的基础上共振扫描空芯Kagomé晶格双包层光纤。光纤设计允许通过同一光纤无失真、无背景地传输飞秒激发脉冲和反向收集非线性信号。通过将微型物镜与插入光纤芯中的二氧化硅微球透镜组合，使得亚微米空间分辨率与大视场成为可能。我们实现了相干反斯托克斯拉曼散射、双光子荧光和二次谐波产生成像，分辨率为0.8 μm，视场为320 μm，成像速率为0.8帧/秒。这些结果为术中无标记成像应用于实时组织病理学诊断和手术指导铺平了道路。
2017-08-11 physics.med-ph physics.optics
