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【2h】

Thermomechanical Actuator-Based Three-Axis Optical Scanner for High-Speed Two-Photon Endomicroscope Imaging

机译：基于热机械作动器的三轴光学扫描仪用于高速两光子内窥镜成像

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摘要

This paper presents the design and characterization of a three-axis thermomechanical actuator-based endoscopic scanner for obtaining ex vivo two-photon images. The scanner consisted of two sub-systems: 1) an optical system (prism, gradient index lens, and optical fiber) that was used to deliver and collect light during imaging and 2) a small-scale silicon electromechanical scanner that could raster scan the focal point of the optics through a specimen. The scanner can be housed within a 7 mm Ø endoscope port and can scan at the speed of 3 kHz × 100 Hz × 30 Hz along three axes throughout a 125 × 125 × 100 μm3 volume. The high-speed thermomechanical actuation was achieved through the use of geometric contouring, pulsing technique, and mechanical frequency multiplication (MFM), where MFM is a new method for increasing the device cycling speed by pairing actuators of unequal forward and returning stroke speeds. Sample cross-sectional images of 15-μm fluorescent beads are presented to demonstrate the resolution and optical cross-sectioning capability of the two-photon imaging system.
机译：本文介绍了基于三轴热机械致动器的内窥镜扫描仪的设计和表征，用于获得离体两光子图像。扫描仪由两个子系统组成：1）光学系统（棱镜，梯度折射率透镜和光纤），用于在成像期间传输和收集光； 2）小型硅机电扫描仪，可以光栅扫描通过样品的光学焦点。扫描仪可以容纳在直径为7 mm的内窥镜端口内，并且可以在三个轴上以3 kHz×100 Hz×30 Hz的速度扫描125×125×100μm 3 的体积。高速热机械致动是通过使用几何轮廓，脉冲技术和机械倍频（MFM）来实现的，其中MFM是通过将不相等的前进和后退行程速度的致动器配对来提高设备循环速度的新方法。提供了15-μm荧光珠的样品横截面图像，以证明双光子成像系统的分辨率和光学横截面功能。

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