專利名稱：基于調q脈沖激光的多光子激發(fā)熒光方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種基于調Q脈沖激光實現(xiàn)多光子激發(fā)熒光的一種方法?？捎糜谏锖歪t(yī)學等學科的研究。
由于光毒性小，穿透性好和高分辨率等優(yōu)點，多光子激發(fā)熒光顯微系統(tǒng)(MPE)已成為生物醫(yī)學研究的重要工具。
多光子激發(fā)是一種已經被廣泛使用的技術，尤其是在生物醫(yī)學等領域的研究中，多光子激發(fā)已成為一種必不可少的技術手段。國外已經在這方面申請了多項專利，例如美國專利No.5523573，美國專利No.5777732，美國專利No.5034613，美國專利No.5952192，美國專利No.6154310。在這些專利中或者使用鎖模超短(皮秒或飛秒)脈沖激光作為激發(fā)光源，或者使用連續(xù)激光作為激發(fā)光源。鎖模超短(皮秒或飛秒)脈沖激光器技術操作都非常復雜，這給非光學專業(yè)的用戶帶來極大困難，而且鎖模超短(皮秒或飛秒)脈沖激光器尤其是飛秒脈沖價格非常昂貴。連續(xù)光作為多光子激發(fā)源需要非常高的激發(fā)平均功率，高平均功率的高散射和高熱吸收使得基于連續(xù)光的多光子激發(fā)熒光激發(fā)系統(tǒng)難以成為實用系統(tǒng)，而且至今沒有連續(xù)光三光子激發(fā)熒光的報道。
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有基于超短脈沖激光或連續(xù)激光的多光子激發(fā)熒光系統(tǒng)的問題和不足，提出一種基于調Q脈沖激光的多光子激發(fā)熒光方法。
為了在既能獲得高熒光強度的同時，又不產生明顯的熱效應和減少光散射對測量的影響，激發(fā)光必須具有高峰值功率和低平均功率的特點，這就要求脈沖激光器具有低重復頻率，調Q脈沖激光器顯然是最佳的選擇。
本發(fā)明所說的基于調Q脈沖激光的多光子激發(fā)熒光方法原理是，使樣品分子(或基團)同時吸收兩個或多個光子后躍遷到激發(fā)態(tài)，然后躍遷回到基態(tài)并發(fā)射熒光(或磷光)，激發(fā)光采用調Q脈沖激光。
實現(xiàn)多光子激發(fā)熒光的步驟為1)采用調Q技術獲得高峰值功率的脈沖激光，脈沖寬度為納秒量級；2)利用調Q脈沖激光激發(fā)用熒光探針標記的或能夠產生自發(fā)熒光的生物樣品，產生多光子激發(fā)熒光。
本發(fā)明所說的基于調Q脈沖激光的多光子激發(fā)熒光方法中，所說的激發(fā)脈沖激光是由調Q脈沖激光器產生的。
所說的調Q脈沖激光器可以是固體激光器，也可以染料激光器。例如YAG激光器，鈦寶石激光器和若丹明激光器等激光器。
所說的調Q脈沖激光器的脈寬是納秒量級或更寬。
所說的調Q脈沖激光器的重復頻率可從1Hz到1MHz進行調節(jié)。
本發(fā)明所說的基于調Q脈沖激光的多光子激發(fā)熒光方法中，其調Q激光器結構簡單，價格較低，性能穩(wěn)定，光束質量高，而且操作方便。調Q脈沖激光的脈寬為納秒量級或更寬，而且其重復頻率很容易調節(jié)。與鎖模激光器的高重復頻率相比，利用調Q激光器的低重復頻率特性可以獲得高峰值功率和低平均功率的脈沖激光。這正是多光子激發(fā)研究尤其是生物活體的多光子激發(fā)研究所必須的。
權利要求
1．一種基于調Q脈沖激光的多光子激發(fā)熒光方法，其實現(xiàn)多光子激發(fā)熒光的步驟為1)采用調Q技術獲得高峰值功率的脈沖激光；2)利用調Q脈沖激光激發(fā)對象，產生多光子激發(fā)熒光。
2．按照權利要求1所說的多光子激發(fā)熒光方法，其特征在于，激發(fā)脈沖激光是由調Q脈沖激光器產生的。
3．按照權利要求1所說的多光子激發(fā)熒光方法，其特征在于，所說的調Q激光器是固體激光器。
4．按照權利要求1所說的多光子激發(fā)熒光方法，其特征在于，所說的調Q激光器是染料激光器。
5．按照權利要求1所說的多光子激發(fā)熒光方法，其特征在于，所說的調Q脈沖激光器的脈寬為納秒量級。
6．按照權利要求1所說的多光子激發(fā)熒光方法，其特征在于，所說的調Q脈沖激光器的重復頻率可從1Hz到1MHz進行調節(jié)。
7．按照權利要求1所說的多光子激發(fā)熒光方法，其特征在于，多光子激發(fā)對象是用熒光探針標記的或能夠產生自發(fā)熒光的生物樣品。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種基于調Q納秒脈沖激光的多光子激發(fā)方法。是將調Q技術與多光子激發(fā)相結合，實現(xiàn)基于調Q脈沖激光的多光子激發(fā)。其實現(xiàn)多光子激發(fā)熒光的步驟為1)采用調Q技術獲得高峰值功率的脈沖激光，脈沖寬度為納秒量級；2)利用調Q脈沖激光激發(fā)用熒光探針標記的或能夠產生自發(fā)熒光的生物樣品，產生多光子激發(fā)熒光。本發(fā)明可用于生物和醫(yī)學等學科的研究。
文檔編號G01N21/64GK1317688SQ0110665
公開日2001年10月17日 申請日期2001年4月23日 優(yōu)先權日2001年4月23日
發(fā)明者陳同生, 駱清銘, 曾紹群 申請人:華中科技大學