近红外二区荧光成像技术的临床研究进展

近红外荧光成像是外科手术中实现术中导航的关键技术之一。近些年随着近红外二区（NIR-II, 900~1 700 nm）光学生物成像理论的日趋成熟,NIR-II荧光成像技术成为临床手术导航领域的一大研究热点。本文基于NIR-II光学生物成像理论,简要介绍了NIR-II荧光探针及成像系统的发展现状,就NIR-II荧光成像技术在活体小动物手术与人体临床手术中的研究展开综述,讨论了该技术在未来临床手术中的发展潜力以及临床转化中需要面临的难点。     

激光扫描共聚焦技术在近红外荧光成像中的应用

为实现高信噪比(SNR)的深层生物组织成像,结合了激光扫描共聚焦成像技术和近红外(NIR)荧光成像技术,根据近红外荧光成像要求设计了一套激光扫描共聚焦近红外荧光成像实验系统,对注入近红外荧光染料LDS925小鼠的尾部成像后获得了小鼠尾部近红外荧光图像和近红外共聚焦荧光图像。实验结果表明小鼠尾部近红外共聚焦荧光图像信噪比显著优于小鼠尾部近红外荧光图像,采用均方差和峰谷(PV)值进行评估时,近红外荧光成像荧光信号强度分布的均方差值和PV值分别为864和102;共聚焦荧光成像的荧光信号强度分布的均方差值和PV值分别为1459和255;进一步表明激光扫描共聚焦成像技术在近红外荧光成像中应用是可行的,可以实现深层组织的高信噪比共聚焦成像。     

InGaAs近红外相机成像技术研究

论述了近红外成像原理及优点,探讨了InGaAs近红外相机组件的核心器件——近红外探测器及其探测器驱动电路、信号处理电路和接口电路等电路组成,阐述了通信流程和疵点补偿方法,通过成像效果对比,详细分析了红外相机、可见光相机和InGaAs近红外相机各自的成像特点,指出近红外相机作为可见光相机和红外相机的补充,在军事和民用上有着广泛的应用。     

脉冲激光微加工技术在MEMS中的应用

介绍了脉冲激光微加工技术及其在微机电系统(MEMS)加工中的应用。脉冲激光微加工技术能够制作出三维微型结构并具有微米／亚微米加工精度，且适用于多种材料，与传统的微细加工技术(光刻、刻蚀、体硅和面硅加工技术等)相比具有其独到之处。阐述了基于激光烧蚀的脉冲激光直接微加工技术、激光-LIGA技术、激光辅助沉积与刻蚀技术以及MEMS的激光辅助操控及装配技术。     

Er:YAG激光照射对牙釉质与玻璃离子粘接的影响

目的:采用剪切力测试,比较Er:YAG激光照射对牙釉质与玻璃离子之间剪切粘接强度的影响.方法:选取105颗年轻前磨牙、第三磨牙,用涡轮手机按近远中方向将离体牙切割成颊/舌两部分.将受试牙随机分成7组,1组:裂钻预备,2组:裂钻+37%磷酸,3组:裂钻+玻璃离子液,4组:Er:YAG激光预备,5组:Er:YAG激光+37%磷酸,6组:37%磷酸+玻璃离子液,7组:Er:YAG激光+二次激光.玻璃离子充填,将粘接试件置于37°蒸馏水中储存24小时后进行剪切力测试,计算粘接试件牙的抗剪切粘接强度.扫描电子显微镜观察牙釉质经不同处理后的表面形态变化。结果:37%磷酸和玻璃离子液预处理均有助于即刻剪切粘接强度的提高,差异有统计学意义(p0.05)。激光预备较裂钻预备的即刻剪切粘接强度大,差异有统计学意义(p0.05)。而在激光预备面的基础上使用37%磷酸预处理和二次激光的应用与单纯的激光预备相比,其即刻剪切粘接强度并未提高,差异无统计学意义(p0.05)。结论:Er:YAG激光预备、37%磷酸和玻璃离子液都可以提高牙釉质和玻璃离子之间的剪切粘接强度.37%磷酸、玻璃离子液预处理及二次激光不能使Er:YAG激光预备后的剪切粘接强度提高。     

近红外光谱技术在激光热疗监测中的应用研究

针对激光热疗中生物病变组织光学参数随温度变化的特点,将近红外光谱技术应用于激光诱导肿瘤间质热疗疗效监测,在线检测激光作用后生物病变组织的温度与光学参数的变化趋势,以此来对疗效进行评估。基于监测原理分析,设计实验系统,以肝癌小鼠皮下移植瘤为实验对象,研究不同激光功率和作用时间下,生物病变组织约化散射系数和温度的变化,并利用核磁共振成像技术对移植瘤术前、术后的影像进行对比。实验结果表明:病变组织的约化散射系数在激光热疗过程中呈上升趋势,起始阶段上升较快,达到一定数值后趋于稳定,整体变化趋势与温度变化趋势比较吻合,核磁影像对比也证实了治疗效果。因此,通过近红外光谱技术监测激光热疗中病变组织约化散射系数的变化可有助于指导临床激光热疗。     

激光成像技术在高度测量中的应用

激光成像测高技术具有高分辨率能力,能进行远距离的地表成像,在军事、工业生产等方面具有广阔的应用前景,以此为背景对激光成像测高技术进行了综述.首先分析了激光成像测高技术的优缺点,说明了研制新体制激光测高装置的重要性;然后介绍了激光成像测高技术国内外的进展,对其工作原理进行了较为详细的阐述,并结合原理介绍了一个典型的激光成像测高系统.最后通过对国内现有技术条件的分析,讨论了我国目前研制激光成像测高装置的技术难点,并对其发展前景进行了展望.     

激光成像技术在棉型服装设计中的应用

由于在利用原有方法进行棉型服装设计时,受调研数据量较大的影响而无法准确进行创意表达,在设计服装生产件数为1 000件～4 000件时,服装市场复制比较高,因此,将激光成像技术应用于棉型服装设计中,提出一种基于激光成像技术的棉型服装设计方法.调研棉型服装市场以及人群对象想要的设计性质以及类型,构建成品数据库输出特征模型,...     

掺铒磷酸盐波导激光器输出的特性研究

研究了掺铒磷酸盐玻璃波导激光器的特性,利用重叠积分法将980 nm抽运的掺铒磷酸盐玻璃波导激光器四能级模型的速率-传输方程进行适当地的化简,同时考虑合作上转换效应和放大的自发辐射,利用数值模拟的方法,得到了掺铒玻璃波导激光器的输出功率与Er3 离子浓度、传输损耗、波导长度等参量之间的关系曲线.结果表明在考虑上转换效应和放大的自发辐射的情况下,选择合适的铒离子浓度是十分重要的.     

Plasmonic Nanoneedle Arrays with Enhanced Hot Electron Photodetection for Near-IR Imaging

Hot electron photodetection based on metallic nanostructures is attracting significant attention due to its potential to overcome the limitation of the traditional semiconductor bandgap. To enable efficient hot electron photodetection for practical applications, it is necessary to achieve broadband and perfect light absorption within extremely thin plasmonic nanostructures using cost-effective fabrication techniques. In this study, an ultrahigh optical absorption (up to 97.3% in average across the spectral range of 1200−2400 nm) is demonstrated in the ultrathin plasmonic nanoneedle arrays (NNs) with thickness of 10 nm, based on an all-wet metal-assisted chemical etching process. The efficient hot electron generation, transport, and injection at the nanoscale apex of the nanoneedles facilitate the photodetector to achieve a record low noise equivalent power (NEP) of 4.4 × 10⁻¹² W Hz^−0.5 at the wavelength of 1300 nm. The hot-electron generation and injection process are elucidated through a transport model based on a Monte Carlo approach, which quantitatively matches the experimental data. The photodetector is further integrated into a light imaging system, as a demonstration of the exceptional imaging capabilities at the near-IR regime. The study presents a lithography-free, scalable, and cost-effective approach to enhance hot electron photodetection, with promising prospects for future imaging systems.     

基于可调谐掺铒光纤激光器和掺铒光纤放大器的光声光谱气体分析仪

光声光谱技术用于检测低浓度乙炔气体具有灵敏度高、连续和快速实时在线测量的特点.采用近红外可调谐掺铒光纤激光器(TEDFL)串接大功率掺铒光纤放大器(EDFA)作光源,采用一阶纵向共振式双程吸收光声池,并运用波长调制和二次谐波榆测技术,研制出一种新的高灵敏度微量气体近红外光声光谱分析仪.在常温常压下对低浓度乙炔气体的实验测量结果表明,该系统的极限检测灵敏度达到1.3×10-9,其线性响应相关度达到0.99957,能够满足工业、环境监测和电力系统等对乙炔检测和分析的需要.     

偏振控制C波段波长可调谐掺铒光纤激光器

报道了一种结构简单的波长可调谐掺铒光纤激光器。该光纤激光器由增益平坦型掺铒光纤放大器(EDFA)、偏振相关光隔离器、光纤偏振控制器及输出耦合器组成。利用光纤偏振控制器和偏振相关光隔离器作为波长调谐器件,实现了光纤激光器的波长可调谐输出及双波长输出。利用琼斯矩阵理论分析了光纤激光器腔内不同波长的损耗与偏振控制器状态的关系,指出通过调节光纤偏振控制器,光纤激光器可以实现波长可调谐输出,同时阐述了光纤激光器双波长输出的机制。实验上获得了中心波长在1542~1564nm连续可调,平均功率大于2.6mW,边模抑制比大于35dB的连续激光输出。同时获得了波长为1549nm和1564nm的双波长连续激光输出。     

间隔双倍频移的可调谐多波长布里渊/铒光纤激光器

设计了一种结构简单的波长间隔双倍布里渊频移的可调谐多波长布里渊/铒光纤激光器。利用一个3 dB耦合器形成复合环形腔结构,使奇数阶斯托克斯信号被局限在一个腔内循环,仅有初始布里渊抽运信号和偶数阶的斯托克斯信号能够耦合输出,实现了波长间隔双倍布里渊频移的多波长输出。分析了不同布里渊抽运功率、不同980 nm抽运功率下激光器的输出特性。在布里渊抽运信号功率10 dBm,980 nm抽运功率110 mW的情况下,激光器在1555~1565 nm范围内获得了波长间隔0.176 nm的6个波长输出。     

激光主动成像技术研究

介绍了激光主动成像技术的原理、特点和性能指标,通过理论计算和实验,研究了激光主动成像的距离和识别能力,并对其分辨率、激光发散角、焦距视场等参数进行了定量的分析.根据理论研究和实验验证推算的结果,证明了分析的正确性.要提高成像距离,减小发散角比增大激光功率的作用要更明显,在发散角小于4 mrad时可以实现对10 km的2 m目标进行成像识别.     

成像激光雷达系统模拟

成像激光雷达系统对精确制导、直升机防撞等都具有重要的意义。计算机模拟技术是成像激光雷达系统的设计和研究中一个有效手段。本文以所建立的二极管泵浦固体成像激光雷达实验演示系统为研究对象,对立了成像激光雷达系统计算机模型。该模型是所建立的演示系统的一个有力的辅助研究工具,对实验系统性能的改进、方案的进一步完善、目标特性和大气传输特性的研究都可起到很大的推动作用。     

提升PCB性能的激光直接成像技术

许多己经颁布的“标准”设计规范可能会随着电路板功能的增加而发生改变,通过激光直接成像（LDI）技术可以使得处于高端的PCB组件的成本降低。LDI不仅是一种制造微细引线和很多小尺寸产品的工具。在PCB的制造生产中,它是唯一有能力对在PCB的制造生产中的每一幅图片进行单独登记记录和按比例排列的。     

地基全视景三维成像激光扫描仪

作为一项高效的测量测绘技术,三维成像激光扫描技术具有快速高效性、非接触性、穿透性、主动性、高精度和高密度 等特点,正在被逐渐应用于我国国家建设的各个领域。介绍了三维扫描技术的应用和市场上已有产品的性能情况。着重介绍了研制的地基全视景 三维成像激光扫描仪工程样机,包括工作原理、系统组成、采用的主要技术以及最终达到的性能指标。最后分析了当前市场存在的问题,并对 下一步的工作作出了展望。     

成像激光雷达技术概述

简要介绍了成像激光雷达技术的应用特点,阐述了成像激光雷达可采用的几种成像技术及部分单元技术包括激光器和可用的扫描系统技术。概括了成像激光雷达在军事和国民经济中应用。