白光源被用於(yu) 照明、解調、激發生物材料和化學物質等領域已經過了長達百年的時間。傳(chuan) 統上,人們(men) 所使用的燈絲(si) 或氣體(ti) 放電燈,如今已被LED燈和其他白光源取代。然而,對於(yu) 很多應用而言,這些光源的輸出功率或帶寬仍然是不夠的。
單頻激光器具有優(you) 異的光束質量和高功率特性,但它們(men) 本質上是單波長設備。要解決(jue) 多個(ge) 波長的問題,就需要組合多個(ge) 單頻激光器,增加成本和複雜性。而且,隻有某些離散的波長可利用。
如何使用一款光源就能同時滿足
高輸出功率、高帶寬的需求呢?
2003年NKT Photonics公司將超連續譜白光激光器引入市場,該激光器結合了傳(chuan) 統光源的寬帶特性和單頻激光器的高功率特性及魯棒性,而開始用於(yu) 生物光子學領域。超連續譜激光器通常在整個(ge) 265-2400nm波長範圍內(nei) 提供連續的光譜輸出,並且通過濾波,還可以對光譜的任何部分進行單獨處理。衍射極限輸出是典型的光譜密度為(wei) 幾毫瓦/納米的光纖傳(chuan) 輸,這比基於(yu) 傳(chuan) 統光源亮幾個(ge) 數量級,總功率可以達數瓦。此外,由於(yu) 超連續光譜光源是集成的光纖激光器,不需要校準和維護。
超連續譜激光器在生物光子學領域
有什麽(me) 樣的應用呢?
細胞研究
超連續光譜光源可以幫助照亮小的物體(ti) ,甚至小到細胞水平。因此通常用於(yu) 細胞研究的技術中:
● Confocal microscopy共聚焦顯微鏡
● FLIM/FRET熒光壽命成像/熒光能量共振轉移
● Single Molecule Spectroscopy單分子光譜
● OCT (histology)光學相幹斷層掃描/組織學
● STED microscopy超分辨率光學成像
● HCS氫化合成
● Flow Cytometry流式細胞術
● CARS
● Multi-photon excitation多光子激發
臨(lin) 床前/小動物成像
臨(lin) 床前成像是以研究為(wei) 目的的活體(ti) 小動物的可視化成像,如藥物研究。對於(yu) 研究者來說,觀察小動物因生理或環境變化而產(chan) 生的器官、組織、細胞或分子層麵的變化時的成像模式一直以來都至關(guan) 重要。
應用文獻
● Non-invasive imaging and monitoring of rodent retina using simultaneous dual-band optical coherence tomography By Peter Cimalla, Anke Burkhardt, Julia Walther, Aline Hoefer, Dierk Wittig, Richard Funk and Edmund Koch, published in SPIE proceedings Vol. 7889 (2011).
● Yi J, Radosevich AJ, Stypula-Cyrus Y, et al. Spatially resolved optical and ultrastructural properties of colorectal and pancreatic field carcinogenesis observed by inverse spectroscopic optical coherence tomography. Journal of Biomedical Optics. 2014;19(3):036013. doi:10.1117/1.JBO.19.3.036013.
● Radosevich AJ, Mutyal NN, Yi J, et al. Ultrastructural alterations in field carcinogenesis measured by enhanced backscattering spectroscopy. Journal of Biomedical Optics. 2013;18(9):097002. doi:10.1117/1.JBO.18.9.097002.
眼科學技術
眼科學是處理眼睛的解剖學、生理學和眼睛疾病的醫學分支。
光學相幹斷層成像術(OCT)
應用文獻
結論
Ji Yi, 2013; Visible-light optical coherence tomography for retinal oximetry
使用NKT SuperK係列作為(wei) 光學相幹斷層掃描(OCT)光,提取視網膜血氧飽和度(sO2)。他們(men) 建立了一個(ge) 綜合分析模型,用於(yu) 描述光吸收、光散射、和血液中的血細胞填充因子,適應從(cong) 每個(ge) 成像容器底部獲得的可見OCT信號。
Ji Yi, 2012,; Structured interference optical coherence tomography
NKT SuperK係列被用於(yu) 照明,為(wei) 了得到空氣中(650-800nm)中的約1.5um的軸向分辨率。
掃描激光眼科學(SLO)
應用文獻
結論
Wolf M. Harmening, 2014; Mapping the Perceptual Grain of the Human Retina
使用AO-SLO成像將錐形馬賽克映射到亞(ya) 細胞分辨率。NKT SuperK係列作為(wei) 光源; 同時使用波長842nm和543nm。
Francesco LaRocca, 2014; True color scanning laser ophthalmoscopy and optical coherence tomography handheld probe
NKT SuperK係列被用作三色的SLO光源(430-700nm)。真彩色SLO視網膜可以提供更好的靈敏度,這對視網膜上的顏色變化的敏感性更高,“真實顏色”SLO可以通過早期的視覺呈現黃斑變性來提供年齡相關(guan) 性黃斑變性(AMD)的早期檢測,因為(wei) 它在視網膜上呈黃白斑點。
Drew Scoles, 2013; In vivo dark-field imaging of the retinal pigment epithelium cell mosaic
NKT SuperK係列被用作光源,以565或680nm為(wei) 中心,帶寬為(wei) 10nm。
Wolf M. Harmening, 2012; Measurement and correction of transverse chromatic offsets for multi-wavelength retinal microscopy in the living eye
NKT SuperK係列為(wei) 842nm成像通道以及用於(yu) 激發的紅色(711±12nm)和綠色(543±11nm)通道提供光源。