非準直激光入射下聲光偏轉器的衍射光性質研究.pdf

1、研究大腦神經(jīng)網(wǎng)絡的結構和功能是當前神經(jīng)科學領域的熱點。大腦神經(jīng)網(wǎng)絡具有分布廣、結構精細、響應速度快等特點。這些特點對獲取神經(jīng)網(wǎng)絡的結構和功能信息帶來了很大困難，也因此目前人們仍對神經(jīng)信號的處理和整合過程缺乏深刻而直觀的認識?；诼暪馄D器的快速無慣性掃描技術具有速度快、精度高的特點，近年來在神經(jīng)網(wǎng)絡的結構和功能研究中有了很好的應用。
　　然而聲光偏轉器在快速無慣性掃描的場合中，會遇到非準直光入射的情況，聲光偏轉器對入射光發(fā)散度敏感

2、性高的特點勢必會造成對衍射光性質的影響。目前有關快速聲光掃描系統(tǒng)的研究，其主要關注點在聲光偏轉器的色散特性上，而非準直光入射情況下聲光偏轉器衍射光性質尚未研究清楚，缺乏這種衍射光變形影響成像分辨率的評估方法。缺乏理論指導的快速聲光掃描系統(tǒng)在提高成像分辨率方面進展緩慢。
　　本文結合理論和實驗手段對非準直光入射下聲光偏轉器的衍射光性質開展了深入系統(tǒng)的研究，闡明了衍射光性質隨入射光發(fā)散度變化的規(guī)律，闡明了衍射光變形對成像分辨率影響的規(guī)

3、律，為快速聲光掃描雙光子系統(tǒng)的優(yōu)化設計提供了理論依據(jù)。主要的研究內容包括：
　　研究了聲光偏轉器的等效傳遞函數(shù)。介紹了從聲光耦合波理論或參量互作用理論推導聲光偏轉器的等效傳遞函數(shù)的過程。討論了超聲頻率、聲光互作用長度這兩方面對聲光偏轉器的等效傳遞函數(shù)的影響。
　　研究了非準直光入射下聲光偏轉器的衍射光性質。從聲光偏轉器的等效傳遞函數(shù)出發(fā)，推導出非準直光入射下聲光偏轉器衍射光性質的理論計算方法。分別討論了聲光偏轉器內只用一種超

4、聲頻率和聲光偏轉器內含有線性啁啾超聲頻率這兩種情況下的衍射光性質。通過理論分析和實驗結果，總結了衍射效率隨入射光發(fā)散度增大而下降的規(guī)律、衍射光斑尺寸隨入射光發(fā)散度增大而減小的規(guī)律、啁啾頻率模式下衍射光性質隨時間變化的規(guī)律。
　　提出了快速聲光掃描雙光子成像系統(tǒng)的一個設計標準，并介紹該系統(tǒng)的應用例子。根據(jù)衍射光斑形狀隨入射光發(fā)散度變化的規(guī)律，討論快速聲光掃描雙光子成像系統(tǒng)中光斑變形與掃描速度的關系，并通過實驗結果說明這種光斑變形對成