當激光光束焦點的位置在鏡面上，此時被反射的激光在無限空間中成為準直光束，并在OBJ2的焦平面上形成了一個激光光斑,。同理，如果橫向掃描光束,，則會形成遠離傾斜鏡鏡面的焦點，這又導致返回的光束會聚或發(fā)散,，進而OBJ2能在軸向不同位置形成焦點,，通過這種方式即能實現(xiàn)連續(xù)的軸向掃描。對于較小的傾斜角，聚焦沒有球差,。該組在實驗中表征了這種將橫向掃描轉(zhuǎn)換為軸向掃描技術的光學性能,，并使用它將光片顯微鏡的成像速度提升了一個數(shù)量級，從而可以在三個維度上量化快速的囊泡動力學,。該組還演示了使用雙光子光柵掃描顯微鏡以12 kHz進行共振遠程聚焦,，該技術可對大腦組織和斑馬魚心臟動力學進行快速成像，并具有衍射極限的分辨率,。多光子顯微鏡市場集中,，由于投產(chǎn)生產(chǎn)的成本較高，技術難度大,，目前涌現(xiàn)的新企業(yè)不多,。在體多光子顯微鏡準確定位

多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)發(fā)展，世界多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)業(yè)主要布局在德國和日本,，德國是以徠卡顯微系統(tǒng)和蔡司為,，而日本以尼康和奧林巴斯公司為，2020年,，上述企業(yè)占據(jù)著世界多光子激光掃描顯微鏡市場64.44%的市場份額,，其發(fā)展戰(zhàn)略左右著多光子激光掃描顯微鏡市場的走向。目前世界市場對多光子激光掃描顯微鏡的需求在增長,，中國市場這方面的需求增長更快,，未來五年多光子激光掃描顯微鏡市場的發(fā)展在中國將具有很大的發(fā)展?jié)摿Α６喙庾语@微鏡成像區(qū)域利用多光子顯微鏡的光遺傳學操作能力,，我們可以對某類神經(jīng)元的ji活和失活進行高精度的操作,。

多束掃描技術可以同時對神經(jīng)元組織的不同位置進行成像。該技術:對于兩個遠程成像位置(相距1-2mm以上),，通常采用兩個**的路徑進行成像,；對于相鄰區(qū)域，通常使用單個物鏡的多個光束進行成像,。多光束掃描技術必須特別注意激發(fā)光束之間的串擾,，這可以通過事后光源分離或時空復用來解決。事后光源分離法是指分離光束以消除串擾的算法,；時空復用法是指同時使用多個激發(fā)光束,，每個光束的脈沖在時間上被延遲，使不同光束激發(fā)的單個熒光信號可以暫時分離,。引入的光束越多，可以成像的神經(jīng)元越多,，但多束會導致熒光衰減時間重疊增加,，從而限制了分辨信號源的能力；并且復用對電子設備的工作速度要求很高；大量的光束也需要較高的激光功率來維持單束的信噪比,，這樣容易導致組織損傷,。

與傳統(tǒng)的單光子寬視野熒光顯微鏡相比，多光子顯微鏡具有光學切片和深層成像等功能,，這兩個優(yōu)勢極大地促進了研究者們對于完整大腦深處神經(jīng)的了解與認識,。2019年，JeromeLecoq等人從大腦深處的神經(jīng)元成像,、大量神經(jīng)元成像,、高速神經(jīng)元成像這三個方面論述了相關的MPM技術。想要將神經(jīng)元活動與復雜行為聯(lián)系起來,，通常需要對大腦皮質(zhì)深層的神經(jīng)元進行成像,，這就要求MPM具有深層成像的能力。激發(fā)和發(fā)射光會被生物組織高度散射和吸收是限制MPM成像深度的主要因素,，雖然可以通過增加激光強度來解決散射問題,，但這會帶來其他問題，例如燒壞樣品,、離焦和近表面熒光激發(fā),。增加MPM成像深度比較好的方法是用更長的波長作為激發(fā)光。顯微鏡簡史：從光到多光子顯微鏡,。

對于兩個遠距離(相距1-2mm以上)的成像部位,，通常采用兩個**的路徑進行成像；對于相鄰區(qū)域,，通常使用單個物鏡的多個光束進行成像,。多光束掃描技術必須特別注意激發(fā)光束之間的串擾，這可以通過事后光源分離或時空復用來解決,。事后光源分離法是指分離光束以消除串擾的算法,；時空復用法是指同時使用多個激發(fā)光束，每個光束的脈沖在時間上被延遲,，使不同光束激發(fā)的單個熒光信號可以暫時分離,。引入的光束越多，可以成像的神經(jīng)元越多,，但多束會導致熒光衰減時間重疊增加,，從而限制了分辨信號源的能力；并且復用對電子設備的工作速度要求很高,；大量的光束也需要較高的激光功率來維持單束的信噪比,，這樣容易導致組織損傷。多光子顯微鏡適用于動物大腦皮層深層（400微米）細胞的形態(tài),、生理學研究,。模塊化多光子顯微鏡峰值功率密度

多光子顯微鏡的分辨率比傳統(tǒng)的單光子共聚焦要低的多,。在體多光子顯微鏡準確定位

2020年，TonmoyChakraborty等人提出了加速2PM軸向掃描速度的方法[2],。在光學顯微鏡中,，物鏡或樣品緩慢的軸向掃描速度限制了體成像的速度。近年來,，通過使用遠程聚焦技術或電調(diào)諧透鏡(ETL)已經(jīng)實現(xiàn)了快速軸向掃描,。但遠程對焦時對反射鏡的機械驅(qū)動會限制軸向掃描速度，ETL會引入球差和高階像差,，無法進行高分辨率成像,。為了克服這些限制，該小組引入了一種新的光學設計,，可以將橫向掃描轉(zhuǎn)換為無球面像差的軸向掃描,，以實現(xiàn)高分辨率成像。有兩種方法可以實現(xiàn)這種設計,。***個可以執(zhí)行離散的軸向掃描,，另一個可以執(zhí)行連續(xù)的軸向掃描。如圖3a所示,，特定裝置由兩個垂直臂組成,，每個臂具有4F望遠鏡和物鏡。遠程聚焦臂由振鏡掃描鏡(GSM)和空氣物鏡(OBJ1)組成,，另一個臂(稱為照明臂)由浸沒物鏡(OBJ2)組成,。兩個臂對齊，使得GSM與兩個物鏡的后焦平面共軛,。準直后的激光束經(jīng)偏振分束器反射進入遠程聚焦臂,，由GSM進行掃描，使OBJ1產(chǎn)生的激光焦點可以進行水平掃描,。在體多光子顯微鏡準確定位

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