[发明专利]实现大体积高分辨的时间脉冲光片断层成像方法及系统

权利要求书

1.实现大体积高分辨的时间脉冲光片断层成像方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)激光器输出两束同步或相位锁定的脉冲光源λ₁、λ₂，其中λ₁、λ₂具有不同特性；

2)其中一束脉冲光源λ₂配有延时装置进行时间延迟调节；

3)脉冲光λ₁、λ₂在传播方向上对射，通过调节两束光之间的相对时间延迟，实现这两束脉冲光同时到达样本上一个断层，断层的厚度由两束光脉冲的脉宽决定；

4)只有时间脉冲光片所在的断层上出现这两种特性的光脉冲发生空间和时间的重叠才能产生信号，提供图像信息；

5)通过改变两束光的相对时间延迟，实现光片的断层扫描成像。

2.根据权利要求1所述的实现大体积高分辨的时间脉冲光片断层成像方法，其特征在于：所述样本经过标记处理，两束脉冲光源单独作用不能激发信号，只有两束脉冲光源同时作用时才产生信号。

3.根据权利要求1所述的实现大体积高分辨的时间脉冲光片断层成像方法，其特征在于：所述样本未经过荧光染料处理，所述两束光脉冲λ₁、λ₂在空间和时间上同时重合时激发样本中内源分子发出信号，所述信号包括光学、声音、热量、电学、磁学、电磁信号。

4.根据权利要求1所述的实现大体积高分辨的时间脉冲光片断层成像方法，其特征在于：所述样本经过荧光、磷光、拉曼、光热、光声标记处理，两束脉冲光源单独作用不能激发标记基团发出信号，只有两束脉冲光源同时作用时才产生信号。

5.根据权利要求2所述的实现大体积高分辨的时间脉冲光片断层成像方法，其特征在于：所述时间脉冲光片的厚度或者成像的Z轴分辨率由两束光脉冲的时间脉宽决定，脉冲光源包括阿秒、飞秒、皮秒、纳秒脉冲激光器。

6.根据权利要求4所述的实现大体积高分辨的时间脉冲光片断层成像方法，其特征在于：荧光标记基团以及结合有靶向分子的荧光基团的激发和发射波长包括可见光、近红外一区、近红外二区和远红外范围。

7.根据权利要求3所述的实现大体积高分辨的时间脉冲光片断层成像方法，其特征在于：所述时间脉冲光片的成像模式包括受激拉曼散射成像SRS、反斯托克斯相干拉曼成像CARS、泵浦探测成像Pump-probe、瞬态吸收成像、光片成像和光声成像。

8.一种实现权利要求1～7中任一项所述的实现大体积高分辨的时间脉冲光片断层成像方法的成像系统，其特征在于：所述系统包括激光器、功率调节装置、准直扩束装置、光学调制器、时间延迟装置、二维激光扫描系统、两个透镜和光电收集系统；样本设置于所述两个透镜的焦点，样本的底部设置有XYZ三轴移动系统，以及多路全角度探测。

9.根据权利要求8所述的实现大体积高分辨的时间脉冲光片断层成像方法的成像系统，其特征在于：时间光片的横向分辨率由光斑的束腰决定；所述激光器输出的激光模式包括高斯光束、贝塞尔光束、直径大小可调的光束；采用二维激光扫描实现光片内的快速大范围二维成像；光电收集系统包括探测器，所述探测器采用单探测器；结合光学调制，并通过锁相放大器解调信号。

10.根据权利要求9所述的实现大体积高分辨的时间脉冲光片断层成像方法的成像系统，其特征在于：所述探测器采用一维阵列、圈阵列或者面阵列探测器实现光片内的二维成像。