作者单位
摘要
1 广东工业大学精密电子制造技术与装备国家重点实验室,广东 广州 510006
2 江西科技师范大学江西省光电子与通信重点实验室,江西 南昌 330038
3 广州多浦乐电子科技股份有限公司,广东 广州 510530
光声显微镜结合了光学成像的高分辨率和声学成像的组织穿透深度,在生物医学领域有着广泛的应用。随着技术的发展,其小型化系统有着新的发展机遇。然而,传统光声显微镜的光路受超声换能器的不透明影响,声-光共聚焦扫描需要复杂的模块,不利于光声系统的小型化发展。提出了基于透明超声换能器的光声显微镜,自主制作了7 MHz透明超声换能器,实现了小型化、低成本、大视场的同轴共焦成像模式。实验结果表明:基于透明超声换能器的光声显微镜,横向分辨率为18.0 μm,信噪比高达38 dB,成像范围可达16 mm×16 mm。对小鼠鼠耳皮下血管的成像实验验证了系统具有成像生物组织网络的能力。
医用光学 超声换能器 光声显微镜 生物医学应用 小型化 大视场 
中国激光
2022, 49(3): 0307001
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Precision Electronics Manufacturing Technology and Equipment, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
2 Key Laboratory of Optic-Electronics and Communication, Jiangxi Science and Technology Normal University, Nanchang 330038, China
Photoacoustic microscopy (PAM) has quickly developed into a noninvasive biomedical imaging technique to achieve detection, diagnosis, and monitoring. Compared with Q-switched neodymium-doped yttrium aluminum garnet or optical parametric oscillator lasers, a low-cost and small-size laser diode (LD) used as an alternative light source is conducive to achieving the miniaturization and integration for preclinical transformation. However, the LD’s low peak output power needs the high numerical aperture objective to attain tight focus, which limits the working distance (WD) of the system in only 2–3 mm, resulting in not achieving the backward coaxial confocal mode. Here, we present a compact visible LD-based PAM system with a reflective objective to achieve a 22 mm long WD and a 10 µm lateral resolution. Different depth subcutaneous microvascular networks in label-free mouse ears have successfully reappeared in vivo with a signal-to-noise ratio up to 14 dB by a confocal alignment. It will be a promising tool to develop into a handy tool for subcutaneous blood vessel imaging.
photoacoustic microscopy long working distance laser diode reflective objective 
Chinese Optics Letters
2021, 19(7): 071701
张国鹏 1,2邓丽军 2白杨 1,2刘国栋 1,*[ ... ]纪轩荣 2
作者单位
摘要
1 江西科技师范大学光电子与通信重点实验室, 江西 南昌 330038
2 广东工业大学精密电子制造技术与装备国家重点实验室, 广东 广州 510006
光声层析成像(PAT)作为一种新兴的成像技术,以独特的免标记、高分辨率、高对比度的多尺度成像能力,在生物医学成像中备受关注,正迅速向临床试验转化。得益于超声探测技术和激光技术的快速发展,PAT系统正逐步实现实时、大视场、高分辨率、高穿透深度的组织结构和功能成像。主要综述了环形阵列式PAT系统在生物医学成像中的研究进展及其在预临床和临床实践中面对的问题。
光声层析成像 环形阵列式超声传感器 生物医学成像 
激光与光电子学进展
2020, 57(12): 120004
作者单位
摘要
江西科技师范大学光电子与通信重点实验室, 江西 南昌 330038
血糖无损检测技术已经成为生物医疗领域研究的一大热点,光声技术基于组织内部的光学吸收差异性,以超声作为媒介进行血糖检测,从原理上避开了组织对光学强散射的干扰,为血糖无损检测提供了一种高灵敏度的测量手段。对近年来血糖光声无损检测技术的发展进行了综述分析,首先简要介绍了血糖光声检测的原理,然后重点对国内外血糖光声检测系统按照激励源的不同进行分类介绍,归纳了血糖光声检测的实验进展,以促进国内血糖无损检测技术的发展。
医用光学 光声技术 血糖 无损检测 激励源 糖尿病 
激光与光电子学进展
2018, 55(3): 030009
作者单位
摘要
1 江西科技师范大学江西省光电子与通信重点实验室, 江西 南昌 330038
2 江西科技师范大学研究生院, 江西 南昌 330038
提出了一种基于双色LED芯片的双波长像面数字全息显微术。将主波长为670 nm的红光芯片和主波长为521 nm的绿光芯片封装成半球型LED芯片,然后利用彩色CCD相机获取被测样品在两种照明光波下的彩色相移数字全息图,最后采用色彩分离技术、相移技术及双波长相位提取技术获取被测样品的相位分布及面型分布。实验结果证明了本文方法的可行性。
成像系统 双波长像面数字全息显微术 双色LED芯片 相位分布 面型分布 
光学学报
2018, 38(1): 0111004
作者单位
摘要
西北工业大学电子信息学院, 陕西 西安 710129
结合离散正弦变换(DST)和离散余弦变换(DCT),提出一种新的DST/DCT直流偏置-离散多音频(DC-DMT)调制方案。在不增加系统复杂度的情况下,该方案可拓展独立子载波的个数,有望提高可见光系统的传输速率。通过推导该调制方案下的误码率表达式及该调制信号峰均功率比(PAPR)的互补累积分布,分析了限幅噪声对离散多音频(DMT)、直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)及非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)可见光系统误码率的影响。研究结果表明,理论分析的误码率与仿真结果一致,在相同的传输速率下所提方案误码率更低;PAPR的互补累积分布与调制阶数无关,但随子载波数N增加而增大,在N较大时理论分析与仿真结果吻合。误码率仿真结果表明,相同传输速率下DST/DCT DC-DMT与DCO-OFDM在低信噪比时误码率性能相当,均优于脉冲幅度调制-离散多音频(PAM-DMT)、DC-DMT及ACO-OFDM;在高信噪比时,限幅噪声会使系统误码率增大。
光通信 直流偏置-离散多音频 离散正弦变换 离散余弦变换 
光学学报
2016, 36(11): 1106001
作者单位
摘要
西北工业大学 电子信息学院, 陕西 西安 710048
提出一种新的室内可见光非直流偏置正交频分(Non-DC-Biased Orthogonal Frequency Division Multiplexing, NDC-OFDM)复用系统, 该系统采用多个颜色LEDs作为光源, 在保证高传输可靠性的同时可以维持环境光的稳定。将空间调制和同色异谱调制结合并应用到室内可见光OFDM通信系统中得到一种新的适用于室内可见光通信系统的NDC-OFDM传输方案, 该方案具有OFDM、空间调制和同色异谱调制的优势, 适用于高速室内白光通信系统。仿真结果表明所提出的NDC-OFDM室内可见光传输系统与传统的直流偏置光OFDM(DC-biased Optical OFDM)和非对称限幅光OFDM(Asymmetrically Clipped Optical OFDM)相比具有更好的优势, 并且与其它NDC-OFDM室内可见光传输方案相比, 对于OFDM信号高峰均功率比引起的光信号非线性畸变问题, 本文提出的多色LEDs NDC-OFDM室内可见光传输方案除了具有更好的鲁棒性外, 还不会产生光强度波动。
室内可见光通信 光OFDM 空间调制 同色异谱调制 indoor visible-light communication optical OFDM spatial modulation 
红外与激光工程
2016, 45(7): 0722002
作者单位
摘要
西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西 西安 710048
在大气激光通信中,半导体激光器是最为常见的光源器件,它的特性指标对整个系统的性能影响较大。首先对激光器的非线性进行建模,然后详细讨论了半导体激光器的线性化方法和映射函数的建立过程,最后根据激光器的现有工作状态进行实际测量,得到实际的激光器的I-V特性曲线。基于Volterra 级数理论建立半导体激光器的非线性模型并进行曲线拟合得到三次多项式系数,设计预失真补偿法方法对激光器的非线性效应进行校正,并通过实验验证了该方法的有效性。
大气激光通信 半导体激光器 非线性 直接强度调制 atmospheric laser communication semiconductor lasers nonlinear direct intensity modulation 
红外与激光工程
2015, 44(11): 3204
作者单位
摘要
西北工业大学电子信息学院, 陕西 西安 710129
采用三维射线追踪对非空旷室内可见光传输环境中的信道冲击响应和光源位于天花板不同位置时的均方根(RMS)时延扩展进行估算。在此基础上采用有限状态马尔可夫链对室内可见光衰落信道进行建模,得到非空室内可见光信道冲击响应的分布。研究结果表明,随机分布反射物对非视距(NLOS)传输环境的信道冲击响应的影响相比视距(LOS)传输环境要大,光源位于天花板角落时均方根时延扩展比其他位置要大,多径效应也更为明显。
光通信 非空室内可见光通信 信道冲击响应 均方根时延扩展 有限状态马尔可夫链 
光学学报
2015, 35(3): 0306002
作者单位
摘要
1 南开大学现代光学研究所教育部光电信息技术科学重点实验室, 天津 300071
2 天津理工大学中环信息学院, 天津 300380
提出了一种测量微光学元件的折射率分布及面形的方法。该方法基于双波长数字全息术,将微光学元件浸入折射率匹配液降低通过微光学元件的透射光波频率,获取微光学元件在两个不同波长照明光波下的数字全息图,并根据两个波长下的相位分布,计算出微光学元件的折射率分布,利用得到的折射率分布获取微光学元件的面形。理论分析及实验结果证明了所提方法的可行性。
全息 双波长数字全息术 微光学元件 折射率匹配液 折射率分布 面形 
光学学报
2014, 34(3): 0312006

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