1 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所 江苏省医用光学重点实验室, 苏州 215163
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
3 中国科学院大学, 北京 100039
为了满足激光光斑质量高、扫描快速的目的, 采用数字微镜阵列和误差扩散法对单平顶和多平顶的光束整形原理仿真, 利用680nm激光建立了实验系统, 并进行了光束整形验证。采用光束填充因子、光场调制度、均方根误差3种评价参量对整形结果进行评价, 并对采用数字微镜阵列进行光束整形的能量利用率进行了测量和分析。结果表明, 单平顶和多平顶整形的光束填充因子由整形前的36.1%分别提高到62.3%和56.7%;光场调制度由73.3%分别降到25.6%和30.3%。利用该光束空间整形方法, 可得到高质量的多平顶光束, 在快速激光扫描领域有一定的应用价值。
激光光学 光束整形 数字微镜阵列 误差扩散法 多平顶光束 laser optics beam shaping digital micromirror device error diffusion method multiple flat-top beam
1 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏省医用光学重点实验室,江苏 苏州 215163
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
3 中国科学院大学,北京 100039
为了对双光子显微成像系统的群延迟色散进行校正,提高双光子激发效率的目的,采用自相关仪测量的方法在自行搭建的双光子系统光路的四个位置测量飞秒激光的脉冲展宽情况,测量样品位置5个波长下最优的群延迟色散补偿值,由此拟合得到自搭建双光子系统的全波段群延迟色散补偿曲线。实验结果表明在应用此群延迟色散补偿曲线后样品位置的脉冲宽度平均减小95 fs,在两个典型激发波长（750 nm和900 nm）生物样品的荧光强度分别提高了42.7%和76.8%。结论为双光子激发效率与飞秒激光的脉冲宽度成线性反比关系。
双光子荧光显微镜 群延迟色散 脉冲宽度 色散补偿 荧光强度 two-photon fluorescence microscopy group delay dispersion pulse width dispersion compensation fluorescence intensity
1 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所 江苏省医用光学重点实验室，江苏 苏州 215163
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
3 中国科学院大学，北京 100049
设计了一种校正算法用于校正双光子荧光显微镜等高速扫描成像系统中共振振镜扫描导致的图像畸变。首先对共振振镜的扫描运动建立模型，推导出非线性扫描的运动公式，进而得到图像畸变公式; 然后对一块朗奇光栅样品扫描成像，设计了多峰高斯拟合算法得到光栅所有条纹的宽度变化并通过最小二乘法将条纹宽度数据拟合成一条畸变曲线; 最后利用畸变曲线对图像进行校正。结果表明: 采用提出的校正算法可使系统最大畸变减小到传统正弦校正方法的1/3，相对畸变减小到1/5，校正效果比传统的正弦校正法提高了2倍。由于提出的曲线拟合校正算法不用增加额外的光路，且不需要切割边缘图像，故显示了极好的图像使用效率和校正效果。
共振振镜 扫描成像 图像畸变 畸变校正 曲线拟合 双光子显微镜 resonant scanner scanning image image distortion distortion correction curve fitting two-photon microscope 光学 精密工程
2015, 23(10): 2971
