用于散射介质中单散斑粒光学聚焦的非线性光声波前整形 (PAWS)
光学
2014-02-05 v1
摘要
将光非侵入性地聚焦到强散射介质（如生物组织）中是非常理想但极具挑战性的。最近，人们开发了由超声编码或光声传感引导的波前整形技术来解决这一限制。然而，迄今为止，这些方法仅提供受声学衍射极限限制的光学聚焦。在此，我们引入了非线性光声波前整形 (PAWS)，它在散射介质中实现了光学衍射极限（即单散斑粒）聚焦。我们开发了一种高效的双脉冲激发方法，基于 Grueneisen 记忆效应产生强非线性光声 (PA) 信号。这些非线性 PA 信号被用作反馈来引导迭代波前优化。通过最大化非线性 PA 信号的振幅，光被有效地聚焦到单个光学散斑粒上。实验结果表明，在 5-7 微米尺度上实现了清晰的光学聚焦，其线性尺寸约为声学聚焦的 1/10，峰值注量增强因子约为 6000。该技术有潜力为帕金森病和癫痫的显微手术或单神经元成像及光遗传激活提供深部组织内高度受限的强光学聚焦。
引用
@article{arxiv.1402.0816,
title = {Nonlinear photoacoustic wavefront shaping (PAWS) for single speckle-grain optical focusing in scattering media},
author = {Puxiang Lai and Lidai Wang and Jian Wei Tay and Lihong V. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.0816},
year = {2014}
}
备注
16 pages for main text, 31 pages in total, 5 figures