對(duì)兩個(gè)遠(yuǎn)距離（相距大于1-2 mm）的成像部位,，通常使用兩條單獨(dú)的路徑進(jìn)行成像,；對(duì)于相鄰區(qū)域，通常使用單個(gè)物鏡的多光束進(jìn)行成像,。多光束掃描技術(shù)必須特別注意激發(fā)光束之間的串?dāng)_問題,，這個(gè)問題可以通過事后光源分離方法或時(shí)空復(fù)用方法來解決。事后光源分離方法指的是用算法來分離光束消除串?dāng)_,；時(shí)空復(fù)用方法指的是同時(shí)使用多個(gè)激發(fā)光束,，每個(gè)光束的脈沖在時(shí)間上延遲，這樣就可以暫時(shí)分離被不同光束激發(fā)的單個(gè)熒光信號(hào),。引入越多路光束就可以對(duì)越多的神經(jīng)元進(jìn)行成像，但是多路光束會(huì)導(dǎo)致熒光衰減時(shí)間的重疊增加,，從而限制了區(qū)分信號(hào)源的能力,；并且多路復(fù)用對(duì)電子設(shè)備的工作速率有很高的要求；大量的光束也需要更高的激光功率來維持近似單光束的信噪比,，這會(huì)容易導(dǎo)致組織損傷,。帶寬足以覆蓋鈦藍(lán)寶石激光器的可調(diào)諧范圍和用于多光子顯微鏡的許多其它激光器的典型中心頻率。進(jìn)口多光子顯微鏡長(zhǎng)時(shí)間觀察

    雙光子顯微鏡工作原理是將超快的紅外激光脈沖傳輸?shù)綐悠分校跇悠分信c組織或熒光標(biāo)記相互作用,，這些組織或熒光標(biāo)記發(fā)出用于創(chuàng)建圖像的信號(hào),。雙光子顯微鏡被多用于生物學(xué)研究，因?yàn)樗軌虍a(chǎn)生高分辨率的3-D圖像,，深度達(dá)1毫米,。然而，這些優(yōu)點(diǎn)帶來了有限的成像速度,，因?yàn)槲⒐鈼l件需要逐點(diǎn)圖像采集和重建的點(diǎn)檢測(cè)器,。為了加快成像速度，科學(xué)家之前開發(fā)了一種多焦點(diǎn)激光照明方法,，該方法使用數(shù)字微鏡設(shè)備(DMD),，這是一種通常用于投影儀的低成本光掃描儀。此前人們認(rèn)為這些DMD不能與超快激光一起工作,。然而現(xiàn)在解決了這個(gè)問題,，這使得DMD在超快激光應(yīng)用中得以應(yīng)用，這些應(yīng)用包括光束整形,、脈沖整形,、快速掃描和雙光子成像。DMD在樣品內(nèi)隨機(jī)選擇的位置上產(chǎn)生5到30點(diǎn)聚焦激光,。 美國(guó)熒光多光子顯微鏡多光子激發(fā)多光子顯微鏡將生物打印結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確定位和定向到特定的解剖部位,，使其能夠在小鼠組織內(nèi)制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

國(guó)內(nèi)顯微鏡制造市場(chǎng)目前斷層嚴(yán)重,。目前我國(guó)顯微鏡行業(yè)發(fā)展缺乏技術(shù)沉淀,，20年以上經(jīng)營(yíng)積累的企業(yè)十分稀缺，深度精密制造,、光學(xué)主要部件設(shè)計(jì)及工藝嚴(yán)重制約產(chǎn)業(yè)升級(jí),。目前中國(guó)顯微鏡中如多光子顯微鏡、共聚焦掃描和電子顯微鏡等主要集中在徠卡顯微系統(tǒng),、蔡司,、尼康、奧林巴斯等國(guó)外企業(yè),。國(guó)內(nèi)具備生產(chǎn)顯微鏡能力的企業(yè)屈指可數(shù),，若國(guó)內(nèi)顯微鏡企業(yè)能打破技術(shù)壁壘，切入顯微鏡市場(chǎng),，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)將騰躍至一個(gè)更高的格局,。未來國(guó)產(chǎn)多光子激光掃描顯微鏡替代空間大。目前中國(guó)使用的多光子激光掃描顯微鏡幾乎被徠卡顯微系統(tǒng),、蔡司,、尼康和奧林巴斯壟斷,。國(guó)內(nèi)有能力開始生產(chǎn)多光子激光掃描顯微鏡的企業(yè)極少，若國(guó)內(nèi)能夠制造出高性能,、高可靠性的多光子激光掃描顯微鏡,，無異是會(huì)面臨極大的市場(chǎng)機(jī)遇。

    與傳統(tǒng)的單光子寬場(chǎng)熒光顯微鏡相比,，多光子顯微鏡(MPM)具有光學(xué)切片和深度成像的功能,，極大地促進(jìn)了研究人員對(duì)整個(gè)大腦深部神經(jīng)的認(rèn)識(shí)。2019年,，JeromeLecoq等從腦深部神經(jīng)元成像,、大數(shù)量神經(jīng)元成像、高速神經(jīng)元成像三個(gè)方面討論了相關(guān)的MPM技術(shù),。為了將神經(jīng)元活動(dòng)與復(fù)雜行為聯(lián)系起來,，通常需要對(duì)大腦皮層深處的神經(jīng)元進(jìn)行成像，這就要求MPM具備深度成像的能力,。激發(fā)光和發(fā)射光會(huì)被生物組織高度散射和吸收,，這是限制MPM成像深度的主要因素。雖然增加激光強(qiáng)度可以解決散射問題,，但會(huì)帶來其他問題,，如燒焦樣品、散焦和近表面熒光激發(fā),。增加MPM成像深度的比較好方法是使用更長(zhǎng)的波長(zhǎng)作為激發(fā)光,。另外，對(duì)于雙光子（2P）成像而言,，離焦和近表面熒光激發(fā)是兩個(gè)比較大的深度限制因素,，而對(duì)于三光子（3P）成像這兩個(gè)問題大大減小，但是三光子成像由于熒光團(tuán)的吸收截面比2P要小得多,，所以需要更高數(shù)量級(jí)的脈沖能量才能獲得與2P激發(fā)的相同強(qiáng)度的熒光信號(hào),。 顯微鏡產(chǎn)品正拉動(dòng)市場(chǎng)需求，多光子顯微鏡市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng),，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出,。強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，用強(qiáng)激光照射金屬,，由于其光子密度極大,，一個(gè)電子在短時(shí)間吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子電效應(yīng),，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí),。為什么一般討論的光電效應(yīng)都是指單光子光電效應(yīng)呢？這是因?yàn)?，在使用普通光源的情況下，電子吸收兩個(gè)以上光子能量的概率是非常非常小的，幾乎為零,。事實(shí)上,，愛因斯坦本人就考慮過在強(qiáng)光下發(fā)生光電效應(yīng)的可能性問題。對(duì)此,，他有如下的論述：光電效應(yīng)中的一個(gè)電子吸收兩個(gè)光子的幾率不會(huì)大于下雨天兩個(gè)雨滴同事打在一個(gè)螞蟻上的幾率,。因此，多光子光電效應(yīng)在實(shí)驗(yàn)上的研究成為可能,，是二十世紀(jì)六十年代激光乃至強(qiáng)激光出現(xiàn)以后的事情,。有了激光，對(duì)于雙光子光電效應(yīng),，在實(shí)驗(yàn)上和理論上均取得了許多成果,。利用強(qiáng)激光，人們不僅觀察到雙光子和三光子的光電效應(yīng),，甚至觀察到金靶材吸收幾十個(gè)等效光子實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,。多光子顯微鏡涉及醫(yī)學(xué)、生物學(xué),、化學(xué),、物理學(xué)、電子學(xué),、工程學(xué)等學(xué)科,，生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜，進(jìn)入門檻較高,。美國(guó)模塊化多光子顯微鏡設(shè)備

多光子激光掃描顯微鏡已經(jīng)成為了一個(gè)活躍且多產(chǎn)的領(lǐng)域,。進(jìn)口多光子顯微鏡長(zhǎng)時(shí)間觀察

多束掃描技術(shù)可以同時(shí)對(duì)神經(jīng)元組織的不同位置進(jìn)行成像該技術(shù)：對(duì)兩個(gè)遠(yuǎn)距離（相距大于1-2 mm）的成像部位，通常使用兩條單獨(dú)的路徑進(jìn)行成像,；對(duì)于相鄰區(qū)域,，通常使用單個(gè)物鏡的多光束進(jìn)行成像。多光束掃描技術(shù)必須特別注意激發(fā)光束之間的串?dāng)_問題,，這個(gè)問題可以通過事后光源分離方法或時(shí)空復(fù)用方法來解決,。事后光源分離方法指的是用算法來分離光束消除串?dāng)_；時(shí)空復(fù)用方法指的是同時(shí)使用多個(gè)激發(fā)光束,，每個(gè)光束的脈沖在時(shí)間上延遲,，這樣就可以暫時(shí)分離被不同光束激發(fā)的單個(gè)熒光信號(hào)。引入越多路光束就可以對(duì)越多的神經(jīng)元進(jìn)行成像,，但是多路光束會(huì)導(dǎo)致熒光衰減時(shí)間的重疊增加,，從而限制了區(qū)分信號(hào)源的能力；并且多路復(fù)用對(duì)電子設(shè)備的工作速率有很高的要求,；大量的光束也需要更高的激光功率來維持近似單光束的信噪比,，這會(huì)容易導(dǎo)致組織損傷,。進(jìn)口多光子顯微鏡長(zhǎng)時(shí)間觀察