检索结果-内蒙古大学图书馆

光子学报 2021年第2期50卷 13-20页

作者：黄建衡刘鑫雷耀虎李冀郭金川深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统(教育部、广东省)重点实验室广东深圳518060

非线性体效应在计算机断层扫描重构的理论与应用中,仍然是一个悬而未决的问题。本文利用优化重构算法来解决非线性体效应,建立了离散非线性X射线投影变换模型,将X射线投影变换的逆问题变为一个非凸的优化问题,通过裁剪原用于求解凸优化... 详细信息

非线性体效应在计算机断层扫描重构的理论与应用中,仍然是一个悬而未决的问题。本文利用优化重构算法来解决非线性体效应,建立了离散非线性X射线投影变换模型,将X射线投影变换的逆问题变为一个非凸的优化问题,通过裁剪原用于求解凸优化问题的一阶原对偶算法,提出非线性迭代重构算法来解决非凸问题。通过构建成像系统模型对算法的收敛性和重构精度进行了模拟验证,模拟中重建的图像首先通过检验在极窄的显示窗口中显示小于1%的对比度,然后使用相对于真实图像的差异的l2范数进行定量分析。模拟结果表明,在计算精度范围内,非线性重构算法可以收敛到真实图像,而且对于图像衬度小于1%的细节,重构图像也可以显示出来。该研究结果可为设计有效补偿非线性体效应伪影的计算机断层扫描成像应用算法提供参考。

关键词： X射线计算机断层扫描非线性非凸优化迭代算法

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贝塞尔光束在生物组织中的自重建特性研究

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中国激光 2022年第5期49卷 207-216页

作者：谢家俊唐诗瑶陈永强余文慧李艳萍沈炳林屈军乐刘丽炜深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室广东深圳518060

贝塞尔光束在生物组织中的传输易受到样品散射的影响,从而削弱其自重建能力。本文将生物组织建模为折射率弱波动的湍流模型,在弱散射近似下,结合角谱理论及逐步传输算法对贝塞尔光束在生物组织中的传输及自重建过程进行了理论模拟。利... 详细信息

贝塞尔光束在生物组织中的传输易受到样品散射的影响,从而削弱其自重建能力。本文将生物组织建模为折射率弱波动的湍流模型,在弱散射近似下,结合角谱理论及逐步传输算法对贝塞尔光束在生物组织中的传输及自重建过程进行了理论模拟。利用空间光调制器加载涡旋光束相位和轴棱锥相位的叠加相位全息图来调制高斯光束,以产生可调控的贝塞尔光束。结果表明:贝塞尔光束经过生物组织的相位扰动后,重建光束的无衍射距离大大缩短,光强远低于原光束,且生物组织越厚,重建光束的光强越低;轴棱锥的锥角决定了重建贝塞尔光束的中心亮斑或最内环形旁瓣的尺寸,但对重建贝塞尔光束无衍射距离的影响不大;同时,低阶贝塞尔光束展现出了更好的自重建能力。

关键词：医用光学贝塞尔光束湍流模型角谱理论空间光调制器

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基于环形抽运光的红外超分辨显微成像方法

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物理学报 2016年第23期65卷 85-89页

作者：刘鸿吉刘双龙牛憨笨陈丹妮刘伟深圳大学光电工程学院光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室深圳518060

本文提出一种突破衍射极限的红外显微成像方法,该方法基于抽运-探测模式,采用了环形而非高斯型强度分布的抽运光,由于样品在环形光强度峰值附近区域达到吸收饱和,因此当高斯分布的探测光随后到达样品时,只有环形光的中心区域才能吸收探... 详细信息

本文提出一种突破衍射极限的红外显微成像方法,该方法基于抽运-探测模式,采用了环形而非高斯型强度分布的抽运光,由于样品在环形光强度峰值附近区域达到吸收饱和,因此当高斯分布的探测光随后到达样品时,只有环形光的中心区域才能吸收探测光的能量,而且吸收区域随着环形光的强度增加而减小.这意味着,如果以被吸收的探测光能量作为该成像系统的信号,本文提出的方法可以使系统的分辨率超越衍射极限的限制.本文模拟了不同环形光能量下成像系统的空间分辨率,结果表明:当环形光能量为100 n J、探测光能量为0.1 n J时,该方法的理论分辨率在236 nm,比传统红外显微成像系统分辨率提高了约14倍.

关键词：红外吸收超分辨成像衍射极限锁相放大器

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基于点扫描结构光的SHG超分辨显微技术研究

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光学学报 2022年第10期42卷 183-190页

作者：王美婷吴文帅汪磊郑晓敏贾伯良陈嘉杰邵永红深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室广东深圳518060

二次谐波产生(SHG)成像技术是一种针对非中心对称生物组织的免标记成像技术,已经成为生命科学研究的重要手段。衍射极限使得SHG技术无法分辨衍射极限以下的精细结构。虽然超分辨显微技术取得了突破性进展,但是SHG的相干非线性过程限制了... 详细信息

二次谐波产生(SHG)成像技术是一种针对非中心对称生物组织的免标记成像技术,已经成为生命科学研究的重要手段。衍射极限使得SHG技术无法分辨衍射极限以下的精细结构。虽然超分辨显微技术取得了突破性进展,但是SHG的相干非线性过程限制了SHG超分辨显微技术的发展。提出了一种点扫描结构光照明SHG超分辨显微(SHG-psSIM)技术,实现了氧化锌颗粒和小鼠尾腱的超分辨SHG显微成像。在传统的SHG显微系统的激发光路中引入电光调制器,通过对激发光正弦调制产生点扫描结构照明图案。基于点扫描结构照明图案与样本结构相互作用产生的莫尔条纹效应,将原本不可探测的样本高频信息搬移到显微镜通频带内,并利用光电倍增管探测。最后,利用软件重构出超分辨率图像。对比传统SHG系统,SHG-psSIM分辨率提高了1.86倍。

关键词：显微二次谐波产生二次谐波产生显微结构光照明显微超分辨显微

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混合溶液中CARS过程的非共振信号实验研究

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光谱学与光谱分析 2013年第6期33卷 1477-1480页

作者：侯国辉尹君荆利青刘伟林子扬牛憨笨深圳大学光电工程学院光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室广东深圳518060

相干反斯托克斯拉曼散射是一种非线性四波混频效应,但是通过探测共振信号不易进行物质成分的定量光谱分析。本文利用单频相干反斯托克斯拉曼散射光谱分析法,对不同体积比混合的乙醇溶液在远离双光子共振跃迁及其远离溶质与溶剂的特征拉... 详细信息

相干反斯托克斯拉曼散射是一种非线性四波混频效应,但是通过探测共振信号不易进行物质成分的定量光谱分析。本文利用单频相干反斯托克斯拉曼散射光谱分析法,对不同体积比混合的乙醇溶液在远离双光子共振跃迁及其远离溶质与溶剂的特征拉曼共振态位置进行了光谱探测。通过对实验结果进行分析发现,在共振位置2 876cm-1的信号强度随混合溶液中的乙醇的体积比增加而增加,呈二次方关系。而在远离共振态位置的非共振信号强度随混合溶液中乙醇的体积比增加而增加,且呈线性关系,进而说明了非共振信号强度随着分子数浓度N呈线性变化关系。因此,通过探测非共振信号强度与分子数浓度关系可以为混合物中特定成分的定量光谱分析提供一种研究途径。

关键词：四波混频相干反斯托克斯拉曼散射拉曼共振非共振信号

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低功率受激辐射损耗超分辨显微成像技术研究进展及展望

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中国激光 2024年第21期51卷 1-18页

作者：周浩贤王璐玮张仁龙林方睿刘丽炜屈军乐深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室广东深圳518060

受激辐射损耗(STED)是一种功能强大的远场超分辨显微成像技术,已被广泛用于细胞和组织切片等生物样品的超分辨成像。通过增加损耗激光的功率可以显著提高STED超分辨成像的空间分辨率和成像深度,然而,过高的激光功率会引起严重的光漂白... 详细信息

受激辐射损耗(STED)是一种功能强大的远场超分辨显微成像技术,已被广泛用于细胞和组织切片等生物样品的超分辨成像。通过增加损耗激光的功率可以显著提高STED超分辨成像的空间分辨率和成像深度,然而,过高的激光功率会引起严重的光漂白及光毒性。因此,如何在保证成像质量的同时有效降低STED超分辨成像所需的损耗激光强度,是目前STED技术在生物成像领域面临的关键挑战。本文从STED成像的基本原理出发,分别从STED探针、单分子定位、图像处理和时间分辨探测等4个方面探讨了实现低功率STED超分辨成像的策略。针对以上4种策略及其优缺点的深入分析,为STED技术在生物学领域的应用提供了有价值的参考和指导。

关键词：超分辨成像受激辐射损耗损耗光功率纳米探针荧光寿命

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多模态非线性光学显微成像技术研究综述

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光学学报 2024年第4期44卷 32-55页

作者：李艳萍陈永强刘雨晴胡睿屈军乐刘丽炜深圳大学物理与光电工程学院教育部/广东省光电子器件与系统重点实验室广东深圳518060

介绍各种非线性光学显微成像的基本原理,并阐述非线性光学成像的多模态耦合所面临的技术挑战与解决方案。从成像速度、空间分辨率以及信噪比三个方面介绍了多模态非线性光学成像的研究进展,并扩展了多模态非线性光学内窥镜和图像分析方... 详细信息

介绍各种非线性光学显微成像的基本原理,并阐述非线性光学成像的多模态耦合所面临的技术挑战与解决方案。从成像速度、空间分辨率以及信噪比三个方面介绍了多模态非线性光学成像的研究进展,并扩展了多模态非线性光学内窥镜和图像分析方法。最后展望了多模态非线性光学成像的发展趋势和所面临的挑战,以期给相关领域研究人员提供参考。

关键词：成像系统显微成像非线性光学多模态光学成像光学内窥镜

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大电流脉冲发生器设计及应用

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电子学报 2024年第5期52卷 1469-1477页

作者：林楷宣罗秋燕陈嘉杰王佳恒黄峻堃王东刘进元牛丽红蔡厚智深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室广东深圳518060

长磁透镜是展宽型分幅相机的重要部件,使用大电流激励长磁透镜可在漂移区产生强磁场,从而提高相机空间分辨率.由于焦耳热效应的影响,长磁透镜无法长时间工作在大电流环境下.本研究基于串并联Marx结构,设计了应用于长磁透镜的电流脉冲发... 详细信息

长磁透镜是展宽型分幅相机的重要部件,使用大电流激励长磁透镜可在漂移区产生强磁场,从而提高相机空间分辨率.由于焦耳热效应的影响,长磁透镜无法长时间工作在大电流环境下.本研究基于串并联Marx结构,设计了应用于长磁透镜的电流脉冲发生器,研究了充电电压、储能电容、负载以及电路串、并联级数对输出电流脉冲的影响.当充电电压增大,储能电容值增大,负载减小,串联级数增加时,脉冲峰值电流增大;并联级数增加时,峰值电流呈先增后减的变化趋势.当储能电容值增大,负载增大,串联级数减少,并联级数增加时,脉冲半高宽增大.建立长磁透镜模型,模拟了长磁透镜轴上磁场强度分布.长磁透镜内径越大,轴上磁感应强度越弱;激励电流越大,磁感应强度越强.采用四级串联、两路并联的Marx脉冲电路产生了峰值457 A,半高宽6.76 ms的电流脉冲.该电流脉冲激励长磁透镜,获得了53.72μm的空间分辨率.

关键词：长磁透镜电流脉冲 Marx发生器空间分辨率分幅相机

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百飞秒级脉宽的宽带超连续谱光源的产生

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光子学报 2020年第9期49卷 27-34页

作者：刘正一刘双龙黄艾旺刘伟陈丹妮深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室广东深圳518060

实现了一种适合于相干拉曼光谱探测的宽带超连续谱光源的方法,使用1 064nm飞秒激光泵浦全正色散光子晶体光纤,并用光栅对对脉冲进行压缩,最终获得了脉宽178fs,频谱范围处于760~1 300nm的超连续谱光源.对超连续谱脉冲的时间频谱结构进行... 详细信息

实现了一种适合于相干拉曼光谱探测的宽带超连续谱光源的方法,使用1 064nm飞秒激光泵浦全正色散光子晶体光纤,并用光栅对对脉冲进行压缩,最终获得了脉宽178fs,频谱范围处于760~1 300nm的超连续谱光源.对超连续谱脉冲的时间频谱结构进行了分析,未经过压缩的超连续谱的脉冲宽度达到1.43ps,不同频率的成分之间延迟较大,但基本上呈线性平滑分布,因此可以使用光栅对进行色散补偿;此外,提高泵浦光的功率虽然能够增加光谱展宽,但会引入高阶色散,并不利于色散补偿.最后,使用该超连续谱搭建的三色相干反斯托克斯拉曼散射光谱探测系统,测量了苯甲腈溶液的相干反斯托克斯拉曼散射信号光谱,同时获得了3 200cm-1范围内的所有振动模式,验证了该超连续光谱的性能.

关键词：超连续光谱非线性光学光子晶体光纤超短脉冲光谱探测

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单光栅相衬成像莫尔伪影的理论分析与消除

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光学学报 2020年第8期40卷 24-30页

作者：蒋俊杨君宗方轲吴浩罗琨皓郭金川深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室广东深圳518060

与传统相衬成像方法相比,基于傅里叶变换的X射线单光栅相衬成像技术具有辐射剂量低、成像速度快等优势,在材料、医疗等领域具有广阔的应用前景。物体频谱信息的获取是利用该技术恢复相位的关键步骤,但其提取过程容易受到莫尔伪影的影响... 详细信息

与传统相衬成像方法相比,基于傅里叶变换的X射线单光栅相衬成像技术具有辐射剂量低、成像速度快等优势,在材料、医疗等领域具有广阔的应用前景。物体频谱信息的获取是利用该技术恢复相位的关键步骤,但其提取过程容易受到莫尔伪影的影响而导致成像质量下降,限制了该方法的发展应用。针对上述问题,基于莫尔伪影的理论分析和成像系统的结构特征,提出了旋转光栅和调节光栅投影频率两种方案来消除伪影,并在实验上成功验证了它们的可行性,为X射线单光栅相衬成像的推广应用提供了参考。

关键词：傅里叶光学 X射线光学单光栅相衬成像莫尔伪影光栅旋转投影频率

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