用于散射介质内反射式深层光学成像的声光体门控

深层组织光学显微镜的成像深度由门控操作的性能决定，该操作抑制掩盖弹道波的多重散射波。尽管基于共焦、时间分辨/相干门控和偏振选择探测的各种门控操作已被证明有效，但各自存在局限；某些类型的多重散射波可绕过门控。在此，我们提出一种方法——体门控，将超声聚焦引入共焦反射成像以抑制在超声焦体之外传播的多重散射波。该体门控沿轴拒绝传播到比物平面更浅深度的多重散射波，同时抑制穿过物平面且在30${\times}$90${\mu}m^2$超声焦点横向范围之外传播的更深穿透部分。这些沿轴向和横向的联合门控作用将多重散射波衰减至1/1000或更小因子，从而将成像深度扩展至散射平均自由程的12.1倍，同时保持1.5 ${\mu}$m的衍射极限分辨率。我们展示了对小鼠结肠和小肠通过其外壁进行内部组织成像时成像深度与对比度的提升。我们进一步建立了理论与实验框架来表征散射介质内光轨迹的轴向分布。体门控将成为深层组织成像方式的重要补充以及研究散射介质中波传播的有用工具。