多光子顯微鏡（MPM）是一種強(qiáng)大的成像技術(shù)，廣泛應(yīng)用于生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究。飛秒鎖模激光器是達(dá)到/實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用所需的峰值功率的基本工具。使用多個(gè)光子來(lái)激發(fā)熒光，可以獲得更深的組織穿透，減少光損傷和提高空間分辨率。對(duì)于雙光子顯微鏡，高光子密度是至關(guān)重要的，以實(shí)現(xiàn)充分的熒光團(tuán)激發(fā)，因此高峰值功率的超快光源成為主要的激發(fā)源。

飛秒鎖模激光器可以在非常短的脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)提供非常高的峰值功率，同時(shí)保持較低的平均功率，以避免損壞樣品。傳統(tǒng)的鈦寶石激光器，光束質(zhì)量好，穩(wěn)定性好，一度是理想光源，但也存在價(jià)格高、體積大、需維護(hù)、帶有冷卻器等客觀問題。

為雙光子顯微成像選擇合適的光源，要考慮平均功率、峰值功率、脈沖持續(xù)時(shí)間、激光重復(fù)頻率和脈沖質(zhì)量等因素。隨著光纖激光技術(shù)的發(fā)展，飛秒光纖激光器成為該領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。

另外，系統(tǒng)以及光源的綜合成本，也成為當(dāng)下生產(chǎn)商和集成商考慮的重點(diǎn)問題之一，這樣滿足光學(xué)參數(shù)要求的飛秒光纖激光器，也逐漸成為雙光子顯微成像的首選光源。

TeraXion推出的VINCI飛秒光源，波長(zhǎng)1064nm，平均功率2W，重復(fù)頻率40MHz，脈寬50fs，峰值功率1MW，具有光纖激光器結(jié)構(gòu)緊湊、光束質(zhì)量好、免維護(hù)等特點(diǎn)。與紅蛋白匹配的波長(zhǎng)，較高的峰值功率，可控的色散補(bǔ)償，使其成為更加理想的雙光子熒光顯微成像的光源。

圖2顯示了與VINCI-1064發(fā)射光譜疊加的一些這些熒光團(tuán)的雙光子吸收截面，可以看出，VINCI的發(fā)射光譜與大多數(shù)常用的紅色熒光蛋白的雙光子吸收光譜非常匹配。圖4為在雙光子顯微鏡下用VINCI激發(fā)熒光蛋白mCherry和氯離子指示劑MQAE（藍(lán)色）的培養(yǎng)大鼠海馬神經(jīng)元成像，獲得了較高的信噪比。

太赫茲波是指頻率在0.1THz~10THz范圍的電磁波，波長(zhǎng)大概在0.03到3mm范圍，介于微波與紅外之間。由于其獨(dú)特的特性，太赫茲技術(shù)在生命科學(xué)，光譜學(xué)，質(zhì)量控制，環(huán)境，工業(yè)等眾多應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。例如，太赫茲輻射能夠穿透各種非導(dǎo)電材料，如塑料、織物和生物組織，而不會(huì)引起電離，可用于安全檢查、文物考察等無(wú)損檢測(cè)。在光譜學(xué)中，太赫茲可以識(shí)別分子特征，使其在化學(xué)分析、生物研究和藥物質(zhì)量控制中非常有用。在生命科學(xué)領(lǐng)域，非電離太赫茲輻射可以對(duì)組織進(jìn)行高分辨率成像，幫助醫(yī)學(xué)診斷，而沒有x射線相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

太赫茲技術(shù)的成功部署在很大程度上取決于緊湊、高效和負(fù)擔(dān)得起的太赫茲源的可用性。飛秒激光器是產(chǎn)生太赫茲輻射的關(guān)鍵工具。使用飛秒激光器產(chǎn)生太赫茲輻射的方法有幾種，包括光導(dǎo)天線、光學(xué)整流或等離子體產(chǎn)生。非線性光學(xué)晶體（如ZnTe或GaP）的光學(xué)整流已經(jīng)比較成熟。為了實(shí)現(xiàn)寬太赫茲發(fā)射光譜和高太赫茲電場(chǎng)，需要高性能飛秒激光器。飛秒脈沖的極短持續(xù)時(shí)間導(dǎo)致非常高的峰值功率，這對(duì)于光學(xué)整流和等離子體產(chǎn)生等非線性過(guò)程是必不可少的。短的脈沖持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于大的頻譜帶寬，使寬帶太赫茲輻射的產(chǎn)生成為可能。另外，緊湊的結(jié)構(gòu)和具有經(jīng)濟(jì)效益的成本，也是需要考慮的因素。

VINCI光纖激光器具有非常短的脈沖持續(xù)時(shí)間（典型50fs），接近1MW的峰值功率，大發(fā)射帶寬和低成本設(shè)計(jì)的獨(dú)特組合，使其成為大規(guī)模部署太赫茲技術(shù)的首選。

如圖5所示，使用TeraXion的新型飛秒激光器與GaP晶體一起產(chǎn)生太赫茲輻射。使用了兩種類型的晶體：1mm厚的GaP窗和1mm厚的PG窗，其表面蝕刻了相位光柵。太赫茲輻射是用時(shí)間分辨光譜儀測(cè)量的。

波長(zhǎng)1064nm，平均功率2W，重復(fù)頻率40MHz，脈寬50fs，峰值功率1MW，TeraXion新推出的VINCI，將在雙光子顯微成像和太赫茲產(chǎn)生等領(lǐng)域發(fā)揮更重要的作用。產(chǎn)品詳詢歡迎撥打：400 829 1996~

TeraXion是indie Semiconductor的子公司，在制造創(chuàng)新光子元件方面處于全球領(lǐng)先地位，這些元件包括光纖布拉格光柵、低噪聲激光器和集成光子技術(shù)。憑借其專業(yè)獨(dú)有的技術(shù)，TeraXion成為了電信、光學(xué)傳感和工業(yè)激光客戶的首選合作伙伴。