生物组织非线性光学二次谐波及其层析成像分析

生物组织非线性光学二次谐波及其层析成像分析 Nonlinear Optical Second-harmonic Generation and Tomography in Biological Tissues 张 凯 ZHANG Kai 1 2 first-author 熊贵光 XIONG Gui-guang 1 2 武汉大学物理科学与技术学院 武汉大学物理科学与技术学院 School of Physics and Technology, Wuhan University School of Physics and Technology, Wuhan University 武汉大学物理科学与技术学院,湖北,武汉,430072 武汉大学物理科学与技术学院,湖北,武汉,430072 对生物组织中的二次谐波进行了理论分析,通过求解耦合波方程得到高散射介质中二次谐波的表达式,得出了具有高散射性的生物组织中的二次谐波理论模型,给出了散射因子的具体形式并作出了初步分析.并用蒙特卡罗方法分析了紧聚焦高斯光对生物组织进行二次谐波层析成像过程,得出了在探测生物组织不同深度时,探测点附近二次谐波的空间纵向分布及二次谐波信号光的强度变化. A theoretical analysis of the second-harmonic generation （SHG） in biological tissues has been presented . The SHG in high scattering medium is calculated by solving coupled wave equation, and a model for the SHG in high scattering biological tissues is developed. The scattering factor is given and analysed . The process of tomography in biological tissues with tightly focused Gauss beam is simulated by use of Monte Carlo method . The axial distribution of SHG at the vicinity of the detected spot and the in-density of the detected SHG signal in different depth of tissues are also given . 二次谐波 生物组织 层析成像 蒙特卡罗方法 second-harmonic generation（SHG） biological tissues tomography Monte Carlo simulation O437 国家自然科学基金资助项目（39970203） 2002-02-01 2021-04-01 2