因而其帶來的散射比傳統共聚焦顯微鏡中所使用的較短的可見波長更少。更長的波長同時也減少了來自散射光的背景照明，并增加了在更高深度處的對比度。目前，用TPEF顯微鏡可以獲得1mm深度的體內大腦圖像。在熒光顯微鏡中，當兩個獨立的光子被一種介質同時吸收時，就會發生雙光子激發。這需要兩個合適能量的光子在這樣的介質上時間和空間上同時重合；通常來說這不需要非常大的激發光子通量，當然光子通量越大， 雙光子同時被吸收的概率就越大。在TPEF顯微鏡中，更高的光子通量會帶來更高的效率，從而帶來圖像質量和分辨率的提升。在TPEF顯微鏡中，雙光子激發所需的大光子通量更多的是通過寬波段可調諧的鈦寶石飛秒激光器實現的，激光 ...

散斑是一種由散射相干光產生的隨機干涉圖樣，它會嚴重降低全息圖的質量。此外，高強度的相干斑干涉可以損害人類的視覺系統。通過對不同隨機相位圖生成的全息圖進行時域復用處理可以實現：通過疊加具有不相關散斑圖的多個全息圖來抑制散斑噪聲。這種方法會降低顯示的幀率，需要使用高速器件保證足夠的顯示幀率。所以數字微鏡器件(DMD)以其高速工作的優點被應用于全息顯示的SLM中。DMD是由能夠表示二進制狀態的微鏡組成的，允許DMD被用作二進制振幅調制器并且可實現10 kHz以上的高幀率。減少散斑噪聲的寬視角全息顯示系統：受結構照明顯微鏡(SIM)的啟發，本系統采用定向照明來擴展視角。使用光源和濾波器作為一個陣列，而 ...

生的背向瑞利散射，參考光可取自激光光源。常使用聲光調制器（AOM）的衍射效應對信號光進行移頻，移頻造成的頻率差，是交流電流發生的重要因素，所以需要集中，這也就限制著激光器頻寬，所以COTDR通常使用單頻窄線寬激光器。從單模光纖中不同位置產生的信號光的偏振態并不相同，所以需要擾亂參考光的偏振態，并經過多次測量以獲得信號光與參考光在不同偏振態匹配條件下的平均相干檢測結果。上面是COTDR具體結構圖，激光器發出的激光經耦合器分成兩束，一束經過聲光調制器調制為探測光脈沖，再經耦合器注入被測光纖。返回的背向瑞利散射光信號與參考光混合，二者產生中頻信號由平衡探測器接收。平衡探測器輸出帶中頻信息的電流信號， ...

托克斯-拉曼散射光子。拉曼光譜的校準是通過使用汞氖 (Hg-Ne) 校準源實現的。我們間隔不同培養時間分別從患癌組織和正常組織選取個別點獲取拉曼信號。圖1正常組織（a）和患癌組織（b）隨培養時間變化的拉曼光譜 如上圖顯示了大鼠正常 (圖 1.a) 和患癌 (圖 1.b) 組織的拉曼光譜變化。值得注意的是，患癌組織的拉曼光譜的變化比正常乳房的拉曼光譜的變化要顯著得多。例如，721 - 828 cm-1 的峰值在患癌組織中比正常組織增加更多。在該區域，存在被報道為乳腺癌或乳腺癌相關峰的727cm-1（C-C拉伸）、780cm-1（核苷酸）、811cm-1（核苷酸）、817cm-1（C-C拉伸、主 ...

曼反斯托克斯散射）可用作對比機制，以提供生物樣品的補充信息。在相干非線性顯微鏡中，信號和散射方向由激發場分布和樣品微觀結構之間的相互作用產生，因此，定量圖像解釋需要建模描述。當前不足：現有的基于角譜表示（ASR）計算聚焦點附近的激發場分布，基于格林函數（Green）將非線性響應從聚焦區域傳播到探測器平面的模擬策略及已建立的大多數數值模型忽略了焦點附近樣品光學異質性引起的場的失真的影響。解決方案：巴黎理工學院的Josephine Morizet和Nicolas Olivier等人將有限差分時域（FDTD）方法（FDTD已被用于模擬寬場、共聚焦、相襯等多種顯微鏡，還用于計算光通過骨骼或腦組織傳播時 ...

（生物組織光散射的減少，正比于激發波長的四次方）。原理簡介：（1）當同時到達樣品上的兩個或更多的光子的能量之和滿足熒光基團從基態躍遷到激發態的能量要求時，多光子激發發生。熒光信號可以是進入生物樣品的外源探針（Hpechst,AlexaFluor488等），也可以是內源分子（NAD(P)H或逆轉錄熒光蛋白）。（2）多光子成像對二次諧波（Second harmonic generation, SHG）生成敏感，即兩個光子瞬間將它們的能量轉移到一個波長減半的光子上。二次諧波生成不需要熒光基團，但要求分子結構是高度有序和特別對稱的。最常見的滿足二次諧波生成的生物結構是膠原。（3）多光子成像是一種非線性 ...

光減弱、光子散射減少和較長波長光子吸收水平低等原因。使用 NIR-II區窗口時成像性能的顯著提升包括跨厘米級組織的光檢測、毫米深度下的微米級分辨率和目標與背景的高對比度，所有這些都可以實時實現。因為缺乏合適的成像儀器和光學探針，NIR-II 成像尚未在臨床環境中進行測試。雖然已經開發了多種 NIR-II區光學探針，包括納米粒子、有機聚合物和小分子染料，但這些都沒有在臨床上進行過測試。近來，已發現常規NIR-I染料ICG和IRDye800CW在NIR-II窗口顯示出尾部熒光，進一步證明臨床使用的ICG適用于在小動物模型中具有高性能的NIR-II成像。這些發現為 NIR-II 成像的臨床轉化鋪平了 ...

被證明在通過散射介質成像或在稀疏照明壓縮感知成像時具有優勢。通過采用各種編碼機制，包括 Hadamard基, 傅里葉基和隨機模式 ，SPI 得以拓展到全彩成像、多光譜成像 、時間分辨成像（time-resolved imaging）和三維成像等應用。（3）獲得生物學樣品的振幅和相位信息很重要。從光學成像的角度來看，同時具有振幅和相位信息的復值生物樣本的成功建模在生物光子學中具有重要意義。例如，許多薄的生物組織在與光相互作用時表現出低散射和低吸收，導致在無染色情況下使用傳統顯微鏡直接成像時對比度低。即使對于振幅圖像可以提供足夠對比度的較厚組織，其相應的相位圖像也始終是一個很好的補充。由于衍射光的 ...

在典型的拉曼散射中，一束光被聚焦到樣品中。散射信號隨后由聚光鏡收集入分光儀，不同波長的拉曼峰被分光儀內的光柵在空間上分隔開。在時域中這些峰通常被認為是同時到達光譜儀。這種方法中拉曼信號通常被熒光輻射污染。通過對發射信號進行時間門控，可以將拉曼信號從熒光背景中分離出來:如果短脈沖光激發分子，拉曼信號在脈沖的脈寬范圍內發射，而熒光的壽命更長。根據這個想法可得到無熒光的拉曼光譜。但是儀器變得更復雜，且由于通過門控系統和光譜儀不可避免的損耗，信號的幅值顯著降低。此外通過光學元件，特別是光譜儀光柵的傳輸通常是偏振相關的。新的拉曼信號的采集和分析方法解決了這兩個障礙:相對較弱的信號水平和不消失的熒光背景。 ...

上并收集背向散射光。然后90/10分束器將90%的瑞利散射反射回激光器，同時傳輸所有拉曼位移信號。(與寬帶50/50分束器相比，幾乎提高4倍拉曼信號)。兩個超窄帶VHG陷波器，每個光密度為>4.0，然后在傳輸拉曼信號時進一步衰減收集到的瑞利散射光，估計系統傳輸效率為>80%。濾波后的信號聚焦在25μm芯徑、0.1NA階變折射率光纖上，連接到高分辨率、高通量的單級光譜儀成像光譜儀。它配備了1200線/毫米光柵和1340x400成像陣列，20 × 20 μm像素大小和98%的峰值量子效率，以確保最大的信號采集和1.25波數分辨率;適合5-200波數頻率范圍的分析。下圖4為上述系統測得的 ...