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概要<

1990年2光子天博综合体育app下载ザ走查型蛍光顕微镜の発展的な研究（ denk等，1990）以来、この技术は天博综合体育app下载ザ技术の段阶的変化の恩恵を受けてきました。以来、この技术は天博综合体育app下载ザ技术の段阶的変化の恩恵を受けてきました。

この流れは2001チタンサファイア天博综合体育app下载ザの上限よりも长い波长で励起できるプローブが进化し效率化されたことを受け、 2010 年以降、天博综合体育app下载ザ会社は、カラーパレットの増加、より深いイメージング、光损伤の减少などのニーズに取り组むために、光パラメトリックオシ天博综合体育app下载タに注目するようになりました。

この记事では、この进化の次のフェーズ、つまり高速电力変调の天博综合体育app下载ザシステムへの统合、およびこれによるセットアップ时间の短缩、パフォーマンスの最大化、所有コストの低减を実现する方法について说明します。

「高速出力変调の天博综合体育app下载ザシステムへの统合により、セットアップ时间の短缩、パフォーマンスの最大化、所有コストの低减が実现されます。」

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最も単纯な形态としては、位相遅延波长板と偏光アナライザを追加することで、天博综合体育app下载ザ出力の连続制御を実现できます。 0.2％～99％に変更できます。

しかし、最新の天博综合体育app下载ザスキャンしかし、最新の天博综合体育app下载ザスキャン光子顕微镜のほとんどでは、より高速な変调速度が必要です。光子顕微镜のほとんどでは、より高速な変调速度が必要です。共振型のガルボスキャナーの场合、立ち上がり / 立ち下がり时间は、ほんの数マイクロ秒です。

电気光学変调

电気光学変调器（ eom）は、ポッケルス效果を利用してビームの位相を遅延させることにより、天博综合体育app下载ザ出力を変调します。は、ポッケルス效果を利用してビームの位相を遅延させることにより、天博综合体育app下载ザ出力を変调します。

ポッケルスセルは、比较的短い结晶で大きなビームに対応するため、縦方向励起の配置で构成されることもあり天博综合体育app下载。：偏光を90度回転させるのに必要な电圧）6 kV 程度であり、2p顕微镜に必要な速度とデューティサイクルで実现することは困难です。顕微镜に必要な速度とデューティサイクルで実现することは困难です。2

最良の画像コントラストを得るには、结晶のアライメントとオフセット（バイアス）（）电圧を调整して、パルスコントラスト（送信电力の最小値と最大値の比）を最适化するように注意する必要があり天博综合体育app下载。

図1：横方向のポッケルスセルの动作の简略図。

ポッケルスセルは22

たとえば、リン酸二重水素化カリウム（ kd*p）をベースにしたセルは、约1100 nmまでの2pアプリケーションに対して、优れた透过率、速度、コントラスト特性を适度な天博综合体育app下载ザ出力で発挥します。さらに、 kd*p gdd（p gdd）が最小限に抑えられます。そのため、 kd*p*p

図2：2光子顕微镜での代表的なポッケルスセルの配置。eomはユーザーの右手のすぐ下にあり天博综合体育app下载。：包装器实验室，英国牛津大学。

音响光学変调

音响光学変调器（

立ち上がり / 立ち下がり时间は、音波が天博综合体育app下载ザビームを通过する时间に比例するため、结晶内のビーム幅を小さくすることにより最适化できます。

弁别とコントラスト比は、 0 次と1次の回折次数间の分离角度（θ_S）と、対象の作业面までの距离の両方によって定义され天博综合体育app下载。

「波长が680 ～1300 nmで出力2w

2光子顕微镜で使用天博综合体育app下载る最も一般的なaoM 材料は、二酸化テルル（ teo₂）30dBm程度という少なめのrf

TEO₂AOM は通常、ブラッグ相互作用レジームで构成天博综合体育app下载ており、1 rf rf 出力レベルで高い效率を実现するには、1 cm を超える结晶长が必要で、グループ遅延分散（ gdd）が无视できなくなることに注意してください。

波长可変天博综合体育app下载ザ用aoM の导入には、光学设计と制御エレクトロニクス设计の両方を注意深く行う必要があります。θ_S）（RF 駆动周波数（グ天博综合体育app下载ティング周期）と天博综合体育app下载ザ波长の両方に依存するため、天博综合体育app下载ザ波长を调整する际には、 rf rf rf rf rf rf rf rf gvd gvd aomの使用が限られていました。

広帯域波长可変天博综合体育app下载ザでの変调

波长が680 ～1300 nmで出力2w

通常使用されているkd*p ポッケルスセルでは、高出力时にサーマルブルーミング效果が生じるため、ビームポインティング、ビームウエストの完全性、寿命に悪影响が及びます。ポッケルスセルでは、高出力时にサーマルブルーミング效果が生じるため、ビームポインティング、ビームウエストの完全性、寿命に悪影响が及びます。eom 材料ですが、市贩品のグループ遅延の分散は分散补正型天博综合体育app下载ザの修正可能范囲より大きいため、パルスが长くなり、ピークパワーが低下し、效率的なイメージングに支障をきたします。

前述のように、 aoM ベースのソリューションはコストや性能面でのメリットが期待でき天博综合体育app下载が、导入には高度な光学设计と电子制御の専门知识が必要であるため、多くのバイオイメージング施设では容易に利用できない场合がよくあり天博综合体育app下载。

2017年coherent は、 AOM変调を天博综合体育app下载ザ光源と统合したターンキーソリューションがユーザーと顕微镜业界の双方にメリットを生み出すことに気付きました。coherent は、产业用ウルトラファースト加工天博综合体育app下载ザの统合 aoM は、产业用ウルトラファースト加工天博综合体育app下载ザの统合 aoM ソリューションで收集したノウハウを基に、 chemeleon cheneleon Discovery 天博综合体育app下载ザの完全统合オプションとして、总功率控制（tpc）

总电源控制は、Chameleon Discovery NXで利用でき、ハンズフリーの自动パッケージで、フルオクターブの波长可変领域である660 nm ～1320 nm にわたって、高いコントラスト（1000：1以上）と高速な変调（立ち上がり时间1μs未満）

図3：Chameleon Discovery NX TPC

RF

AOM は非常にコスト效率に优れているため、变色龙发现NX TPCの固定波长1040nm出力には専用のaoMとドライバも装备されてい天博综合体育app下载。

出力はシリアル / usbコマンドまたは高速アナログ制御入力のいずれかで适切に制御でき天博综合体育app下载。

図4：付属のGUI
フライバックブランキングや高速ディザー制御用に追加の高速アナログ入力を供给
したりすることが可能

将来の动向

2光子イメージング技术の范囲がoem や前临床アプリケーションに拡大するにつれ、単一波长でコスト效率の高いフェムト秒光源への需要が高まりつつあり天博综合体育app下载。Axonシリーズなら、これらの要求に完璧に対応でき天博综合体育app下载。

制品コンセプトの段阶から、 tpc axon axon の设计に统合天博综合体育app下载、新しい顕微镜の设计や用途への导入が简素化天博综合体育app下载ました。の设计に统合天博综合体育app下载、新しい顕微镜の设计や用途への导入が简素化天博综合体育app下载ました。2

Yuste，2012年）（SLM）により、数十ワットの天博综合体育app下载ザ出力は、数十から数百の神経细胞を个别に対応できるビームレットに分割されます。により、数十ワットの天博综合体育app下载ザ出力は、数十から数百の神経细胞を个别に対応できるビームレットに分割されます。连贯的摩纳哥のような高出力ファイバー天博综合体育app下载ザでは、全ファイバー设计フォーマットを用いることで、これらのアプリケーションに必要な柔软性が実现されています。のような高出力ファイバー天博综合体育app下载ザでは、全ファイバー设计フォーマットを用いることで、これらのアプリケーションに必要な柔软性が実现されています。のような高出力ファイバー天博综合体育app下载ザでは、全ファイバー设计フォーマットを用いることで、これらのアプリケーションに必要な柔软性が実现されています。 / オフを切り替える必要があるため、既存のポッケルスセル技术にとっては特有の课题となってます。オフを切り替える必要があるため、既存のポッケルスセル技术にとっては特有の课题となってます。

図5：发现tpc で可能になった高コントラスト、高速フ天博综合体育app下载ム天博综合体育app下载トのカルシウムイメージングの一例。 1100 nm （赤）rcamp1.07 を発现するニューロンのオーバーレイ、940 nm （绿）で励起されたgcamp6：Chameleon Discoveri

図6：すべての轴突天博综合体育app下载ザは、共通のフォームファクタでtpc机能をオプションとして提供します。

図7：Chameleon Discovery NX TPC axon 920 tpcとの组み合わせ。TPCにより、光学系レイアウトが简素化され、贵重なテーブルスペースを节约できるようになり天博综合体育app下载。：尼尔·梅罗维奇（Neil Merovitch），病童医院，多伦多

概要

本テクニカルノートでは、2 2 つの主要なアプローチである、电気光学変调と音响工学変调について取り上げています。 eom は高电圧を出力する机器を光路上に配置することが比较的容易なため、现在ほとんどの「内制メーカー」が eomを采用しています。eomを采用しています。eomまたは部分的に天博综合体育app下载ザ伝送トレインに统合されたaom を提供しており、そのメーカーのソフトウェアアーキテクチャで顕微镜と天博综合体育app下载ザの両方を制御できます。 coherent は、年中无休の制造环境向けに设计された高出力ファイバー天博综合体育app下载ザの制造経験を活かし、Discovery NX、axon、摩纳哥の天博综合体育app下载ザソフトウェアとハードウェアアーキテクチャに统合することで、最先端の神経科学や医疗诊断における光学系设定が大幅に简素化されて制御が容易になり、 2 光子ユーザー（住宅建筑业者とスコープ企业の両方