[发明专利]一种基于宽带受激辐射的纳米OCT成像方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于宽带受激辐射的纳米OCT成像方法及系统。本发明利用受激辐射而非自发辐射使处于激发态的色团快速回到基态，并采用宽带探测光源实现受激辐射荧光信号的相干探测。轴向与横向分辨率的提高则分别通过宽带光源技术和受激辐射损耗技术来实现。采用超宽带光源作为探测光源，可实现亚微米至百纳米级的轴向分辨率。采用基于受激辐射损耗的点扩散函数调控技术，可以实现纳米级的横向分辨率。鉴于受激辐射过程大大短于自发辐射过程，本发明的成像方法较之于传统的荧光成像，成像速度可以极大提高。本发明不仅实现了OCT成像的纳米分辨率，而且拓展了OCT的荧光成像功能，并为非荧光色团的光学成像提供了方法。

主权项

一种基于宽带受激辐射的纳米OCT成像方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：1)开启激发光对样品进行照射，使样品处于激发状态；2)开启激发光的同时开启损耗光；损耗光经过光束调制后形成横向中空型长焦光斑；损耗光照射到样品上，此时位于激发光斑外围位置上的激发态电子将通过受激辐射的方式回到基态，而处于激发光斑中心附近位置上的激发态电子将仍然留在激发态上；3)关闭激发光和损耗光，开启探测光，将留在激发态上的电子通过受激辐射的方式送回基态；4)受激辐射荧光与样品发生相互作用，形成后向散射信号；这些信号光再次入射到分光棱镜上，与从参考光路返回的参考光汇合并形成干涉，干涉光由快速光谱仪探测；通过分析干涉光谱在傅里叶域上的强度，便可以得到之前处于激发态电子的数量，继而表征出样品中荧光色团或非荧光色团的分布。