NS170C双光子激光显微镜载玻片激光功率计索雷博Thorlabs

NS170C 双光子激光显微镜载玻片峰值强度传感器专为测量双光子显微镜焦点处飞秒激光的相对峰值功率而设计。其外壳尺寸与显微镜载玻片相同，可适配正置与倒置系统中的标准显微镜物镜台。

该传感器可处理较宽的功率范围；然而，其仅对聚焦飞秒脉冲的峰值功率密度敏感。入射到该设备的最大平均功率为 350 mW；更高的功率可能导致光学元件损坏。

该传感器配备一块 30 μm 厚的β-硼酸钡（BBO）晶体，通过二次谐波产生（SHG）将入射的近红外（NIR）脉冲转换为可见光。例如，920 nm 脉冲中一小部分光子被晶体成对组合成波长减半（460 nm）、光子能量加倍的新脉冲。BBO 晶体下方的光学滤光片以高抑制比滤除近红外光，仅允许可见的二次谐波光透射至大面积硅光电二极管。所检测到的二次谐波光强度可用于直接优化显微镜焦点的脉冲宽度。检测到的二次谐波光的典型信号水平在数百 μW 量级，信噪比约为 10 000:1。

传感器入口处是一块密封于外壳的 170 μm 厚盖玻片。使用水或油浸物镜时，可将相应的浸没介质直接置于盖玻片表面。用于聚焦的任何液体均可使用第 4 章"维护与清洁"中所述方法，从玻璃表面及铝制外壳顶部区域轻松清洁。

集成盖玻片底部与 BBO 晶体之间存在 80 μm 的空气间隙。该空气间隙是必要的折中方案，因为折射率匹配凝胶或环氧树脂会在高强度飞秒照明的焦点处烧蚀。使用高数值孔径（NA）物镜时，所存在的最高空间频率的全内反射（TIR）会降低入射到 BBO 晶体的近红外功率。然而，BBO 中的二次谐波过程具有有限的空间频率接受带宽，高 NA 物镜会超出该带宽。这意味着被 TIR 抑制的最高空间频率并不会显著贡献于 SHG 过程。因此，不同 NA 物镜在推动非线性过程的能力方面无法直接比较。

该传感器仅在超薄 BBO 晶体位于物镜焦点处时才会产生可检测的二次谐波光。为尽量降低元件损坏的可能性，建议起始位置将传感器置于焦点下方，再缓慢上移使其进入焦点，同时需注意在高 NA 照明下最佳纵向位置深度 <30 μm。通过监测功率计读数找到焦点位置后，可调节晶体角度以使二次谐波信号水平最大化。

BBO 晶体的旋转取向可通过外露的滚花轮调节。SHG 过程对入射近红外激光脉冲的线偏振取向敏感。即使在最差的晶体取向情况下通常也会存在一定信号，但在最优取向下将产生 >10 倍的 SHG 信号以及更高的信噪比。

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