Q-smart 850作为激光光源应用于光声成像领域的研究

去年，来自美国Duke University和Northwestern University的研究人员，光声学领域的权威杂志《Photoacoustics》上发表了题为《Theoretical and experimental study on the detection limit of the micro-ring resonator based ultrasound point detectors》文章，他们通过理论模型和实验测量，定量研究了主要噪声因素对信噪比和超声检测限的贡献。这项工作可以为全面理解二者的贡献提供指导，以优化基于MRR(微环谐振器)的PACT系统中的信噪比和nLOD(归一化检测限)，从而获得更高的成像分辨率和对比度。

值得一提的是，他们的采用我们公司经典产品Q-smart 850作为光声成像激发源，波长为532 nm、脉冲重复频率为10 Hz。这也不是第一次我们的产品用在光声领域的研究，那什么是光声成像，而为什么我们的产品又比较适合此类应用呢?下面我们就一起来看一下。

光声效应最早是由贝尔报道，经过多年软硬件的发展，逐步被应用。光声成像(Photoacoustic imaging, PAI)是利用特定波长(或波长段)的短脉冲激光器照射生物组织，组织吸收超声波引起热弹性膨胀，形成超声波，超声波传播并被探测器识别和检测，最后再根据信息绘制图像。近些年，光声成像技术发展迅速，各种相关成像检测技术和方法不断涌现。当前光声成像方式主要可以分为光声断层成像(Photoacoustic tomography，PAT)，光声显微成像(Photoacoustic microscopy，PAM)和光声内窥成像(Photoacoustic Endoscopy，PAE)等。一套完整的光声成像系统，主要包括光学、声学、电学和图像处理部分等，其中高性能的光学是成像的关键，而激光光源则是光学系统的核心。对于光源的选择要考虑波长、能量、脉冲重复频率、光斑、成本等。

目前在光声成像中使用最普遍的是脉冲Nd:YAG激光器，基频波长1064nm，可通过倍频产生532nm的光。本文开头提到的文章里采用的Q-smart 850就是此类型的激光光源。Q-smart 850 是我司灯泵脉冲 Nd:YAG 激光器的旗舰款。重频10Hz，1064nm单脉冲能量可达850mJ，532nm可达430mJ。绝妙的模块化设计，和卓越的光束几何学，让这款激光器能够为用户提供更加友好的功能。此外，该激光器的倍频模块支持自动相位匹配，可以更加便捷的从1064nm切换到532nm。

考虑到一些对于高采样率的使用场景，我们也有高重频的二极管泵浦Nd:YAG激光器——Merion MW 系列。该系列激光器重频可达200Hz，能量可达650mJ@1064nm。和Q-smart 850一样，该激光器也支持自动相位匹配，达到532nm非常方便。此外，二极管泵浦也有更高的使用寿命，可达20亿次。

除了Nd:YAG激光器之外，波长可调谐脉冲OPO激光器也在光声成像领域应用广泛。它能够产生从紫外到远红外的宽光谱波长可调谐激光，可以方便的实现对特定组织的照射而得到对应的图像。Lumibird有多款OPO激光器，有紧凑型的Peacock及Peacock XT系列，还有PrimoScan系列，作为完全集成的中、宽波段OPO，可调谐范围大，可从190nm到2750nm。它具备超低发散角运行模式，并且在紫外波长范围具有很高的转换效率。该系统波长调节全部为电调，并且通过电脑可以对每一发激光输出进行实时调节。

审核编辑 黄宇