TeO₂非共線聲光可調(diào)濾波器(AOTF)是一種優(yōu)良的電調(diào)諧分光器件,具有體積小巧、穩(wěn)定性高、調(diào)諧快速、可實現(xiàn)便攜等優(yōu)點,在超光譜成像領(lǐng)域具有很高的應用價值。通過非共線AOTF與光學倒置顯微鏡有機結(jié)合,建立了聲光濾波超光譜顯微成像系統(tǒng);在可見光范圍內(nèi),開展了人體皮膚鱗狀細胞癌組織的超光譜顯微成像實驗研究,獲得了一系列不同衍射光中心波長下的皮膚鱗狀細胞癌組織的光譜和對應的顯微圖像。系統(tǒng)性能檢測實驗結(jié)果顯示,在超聲頻率為110～180 MHz范圍內(nèi)的衍射光帶寬僅為1.28～2.84 nm,表明本研究中的AOTF具有很高的光譜分辨率,達到10²個光譜通道量級,完全可以滿足超光譜顯微成像對生物組織結(jié)構(gòu)進行精確識別的需要。本系統(tǒng)采用高質(zhì)量的TeO₂晶體、雙膠合透鏡以及優(yōu)化的射頻驅(qū)動源,有效地抑制了衍射光光譜的旁瓣。分析了超聲頻率與衍射光中心波長的調(diào)諧關(guān)系,以及超聲頻率與對應衍射光譜帶寬的關(guān)系曲線,實驗結(jié)果與理論計算結(jié)果有著較好的一致性。系統(tǒng)實驗獲得的皮膚鱗狀細胞癌組織顯微圖像隨光波長漂移不顯著,表明超光譜成像系統(tǒng)的圖像穩(wěn)定性高。通過...

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圖1非共線聲光相互作用矢量布局圖

在非共線的情況下,聲光相互作用發(fā)生在晶體[110]面,矢量布局如圖1所示。聲光晶體TeO2為單軸晶體(忽略其旋光性),在其內(nèi)部可發(fā)生兩種本征模式的光波傳播,分別為尋常o光(波面為圓形)和反常e光(波面為橢圓形),二者的光波面在光軸方向相切;入射光和超聲波在滿足B....

圖2基于AOTF的超光譜顯微成像系統(tǒng)

將非共線AOTF與光學倒置顯微鏡相結(jié)合,建立了一套超光譜顯微成像系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要器件及光路如圖2所示。尼康光學倒置顯微鏡(TE2000-U)頂部的鹵素燈作為寬帶白光光源,光線經(jīng)由載有實驗組織切片的載物臺,通過其下方的顯微物鏡繼續(xù)向下傳播,而后由底部的反射鏡將光線從倒置顯....

圖3不同超聲頻率下測得的衍射光光譜信息圖

為了測試所搭建的超光譜顯微成像系統(tǒng)的性能,在110～180MHz的超聲頻率區(qū)間內(nèi)以一定頻率間隔對衍射光譜信息進行采集。當超聲頻率為120,130,140,150,160和170MHz時,其對應的衍射光光譜如圖3所示�？梢钥吹�,衍射光光譜帶寬很窄,達到了nm....

圖4AOTF超光譜顯微成像系統(tǒng)性能曲線

圖3不同超聲頻率下測得的衍射光光譜信息圖圖4給出了在超聲頻率110～180MHz區(qū)間內(nèi)的聲光濾波超光譜顯微成像系統(tǒng)性能曲線。圖4中,黑色圓點為采集點處的實測數(shù)據(jù),彩色曲線為理論數(shù)據(jù)生成的調(diào)諧關(guān)系曲線。圖4(a)為超聲頻率調(diào)諧關(guān)系,實測的超聲頻率及其對應的衍射光中心波....

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