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光学分辨率下非辐射动力学的空间偏移泵浦-探测成像

光学 2025-02-11 v2 应用物理

摘要

非辐射光热 (PT) 和光声 (PA) 过程已在成像、刺激和治疗中得到了广泛应用。以高分辨率绘制 PA 和 PT 波的产生与传播图对于阐明这些场如何与生物系统相互作用至关重要。为此,我们引入了空间偏移泵浦-探测成像 (SOPPI)。通过空间偏移泵浦光束和探测光束,SOPPI 能够以纳秒级时间分辨率、微米级空间分辨率、65 MHz 检测带宽和 9.9 Pa 噪声等效声压灵敏度同时成像 PA 和 PT 波的传播。我们首先绘制了来自光纤发射器的 PA 和 PT 演化,以及波如何与小鼠颅骨和脑切片相互作用。使用水作为吸收体的锥形光纤的 SOPPI 成像显示了波长依赖的生成、倏逝波产生的 PA 以及反向传播的声学马赫锥。最后,我们开发了一种 SOPPI-PACT,以高精度和高信噪比重建斑马鱼幼体内部的色素分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.03384,
  title  = {Spatial-offset pump-probe imaging of nonradiative dynamics at optical resolution},
  author = {Guo Chen and Yuhao Yuan and Hongli Ni and Guangrui Ding and Mingsheng Li and Yifan Zhu and Deming Li and Hongru Zeng and Hongjian He and Zhongyue Guo and Ji-Xin Cheng and Chen Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.03384},
  year   = {2025}
}