什么是飞秒激光？

此过程允许直接从 CAD 文件创建几乎任何形状，并且原材料并不昂贵。在双光子方法中，超快激光被定制为树脂通常吸收的正常波长的两倍。通过使用高数值孔径 (NA) 光学器件，光束被聚焦到纤细的腰部。在这个腰部，而且只有在这个腰部，超快脉冲的峰值功率高到足以驱动双光子吸收。

这种方法提供了无与伦比的分辨率，原因有二。首先，使用高 NA 光学器件会产生紧密的微米级腰部，其次，由于双光子吸收取决于峰值功率的平方，因此可以调整传输的激光功率，以便在激光束内只有一个小的中心区域。束腰引起聚合。通过这种方式，该工艺可以提供亚微米空间分辨率，并且香港研究人员报告了测量约 100 nm 的特征的创建，他们使用可编程镜阵列进一步加速了该过程，以创建多光束工艺1。

一类新兴的飞秒激光器非常适合这种应用。这些激光器工作在 780 nm，结合了高功率、短脉冲宽度和色散预补偿，可在焦平面上提供高通量。与更长脉冲宽度的激光器相比，这些参数产生了更有效的聚合过程，具有更高的分辨率。用户友好的电源控制功能进一步增强了对过程的精细控制。这些新激光器的早期应用包括芯片实验室产品和微结构表面的制造，以及新型光子产品，例如微图案晶体。

无标记体内成像

多光子激发显微镜是整个生命科学研究中广泛使用的工具。与双光子光聚合一样，它仅在紧密聚焦的束腰利用飞秒脉冲的高峰值功率时依赖于与样品的空间选择性相互作用。

这里的一个关键趋势涉及转化研究，科学家们正在缓慢但肯定地将多光子技术转向临床实验室应用，并最终转向实时应用，如术中活检。出于显而易见的原因，目标技术是那些不需要荧光标记或绿色荧光蛋白等转基因蛋白来生成图像的技术。这些技术包括二次谐波生成 (SHG) 以成像胶原蛋白，其中 920 nm 是合适的波长;三次谐波产生 (THG) 以成像膜，其中 1064 nm 是一个很好的匹配;和激发内源性荧光以成像各种生物分子和代谢物，其中 780 至 800 nm 效果很好。