有效的,广泛调节的,空心纤维源的兆瓦脉冲用于多光子显微镜的多光子显微镜
Yishai Eisenberg1, Wenchao Wang1, Shitong Zhao1
1School of Applied and Engineering Physics, Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA.
Biomedical optics express
|February 17, 2025
概括
一个新的基于纤维的激光源产生高峰功率的超短脉冲用于深层组织成像,使用三光子光显微镜 (3PM). 这种高效,低成本的技术推动了神经科学及其他领域的生物医学研究.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 激光物理 激光物理
- 显微镜的使用方法
背景情况:
- 三光子光显微镜 (3PM) 可以进行深层组织成像,但需要专门的,高峰功率的超短激光脉冲.
- 目前用于3PM的激光源通常是低效的,昂贵的,并且限制了研究实验室的广泛采用.
研究的目的:
- 开发一种高效,经济高效的,基于纤维的超短脉冲激光源,用于3PM.
- 为了克服先前光纤激光源的峰值功率限制,用于深层组织成像应用.
主要方法:
- 使用充满的反共振空心纤维,发射1030nm的女性秒脉冲.
- 多种气压力产生可调节波长脉冲 (850-1700纳米) 的高能量和短持续时间.
- 标志着脉冲能量,持续时间,波长调整性和峰值功率.
主要成果:
- 在广泛的波长范围内产生了具有数百纳米的能量和小于100 fs持续时间的femtosecond脉冲.
- 在1300nm达到960nJ,50fs脉冲,转换效率为10%,峰值功率接近20MW.
- 通过使用开发的激光源,在大脑下方高达1.1毫米的小鼠中证明了深部脑部成像.
结论:
- 开发的基于光纤的激光源为3PM提供了一个高效且潜在的低成本解决方案.
- 这项技术显著提高了生物医学研究中深层组织成像的可访问性和能力.
- 实现的多兆瓦的峰值功率代表了与以前基于光纤的来源相比的重大进步.
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