通过超声脉冲引导的数字相位共轭实现弹道区之外的荧光显微术

荧光显微术在过去三十年中彻底改变了生物医学研究。其高分子特异性和无与伦比的单分子水平灵敏度已在多个研究领域取得突破。对于体内应用，其主要限制是成像深度较浅，因为生物组织中的随机散射会导致光波弹道分量的指数衰减。本文通过结合单周期脉冲超声调制和数字光学相位共轭，实现了弹道区之外的荧光显微术。我们展示了近各向同性的三维局域声-光相互作用，成像深度高达十三个散射路径长度。借助数字光学相位共轭系统提供的极高光学增益，我们能够将足够的光功率传递到高散射介质内部的焦点，不仅用于荧光显微术，还可用于各种线性和非线性光谱测量。该技术为基础生物学研究和临床研究中的许多重要应用铺平了道路。