基態通過連續多光子吸收到達能量較高的激發態。首先,發光中心處于基態G上的離子吸收一個能量為φ1的光子，躍遷至中間亞穩態E1能級,若光子的振動能量恰好與E1能級及更高激發態能級E2的能量間隔匹配,那么E1能級上的該離子通過吸收光子能量而躍遷至E2能級，從而形成雙光子吸收,只要高能級上粒子數量夠多,形成粒子數反轉,那么就可以實現較高頻率的激光發射,出現上轉換發光。b 能量傳遞過程ETU能量傳遞是指通過非輻射過程將兩個能量相近的激發態離子A、B耦合，其中A把能量轉移給B回到基態，B接受能量而躍遷到更高的能態，從而使B能夠從更高的能級發射。c 光子雪崩過程PA光子雪崩過程是激發態吸收和能量傳遞過程相結 ...

的散射。由于多光子吸收，同時能夠減小背景噪聲。這兩種效果都會導致這些顯微鏡的穿透深度增加。基于熒光指示劑的鈣成像提供了一種監測動作電位的光學方法，并被系統的用于補充微電極記錄，測量體內的神經元活動。這種方法為重建小型模式生物體整個大腦中的神經元群的活動開辟了道路。鈣成像技術結合雙光子顯微鏡使得在體內測量深層神經元群體的活動成為可能。隨著熒光顯微鏡技術的迅速發展，純相位液晶空間光調制器在體鈣成像技術的應用也得到了蓬勃發展。圖2. 小鼠腸切片上的雙光子激發顯微鏡圖片。 紅色：肌動蛋白。 綠色：細胞核。 藍色：杯狀細胞粘液。 通過鈦-藍寶石激光器在波長780 nm處激發獲得三、LCoS-SLM在雙光 ...

這通常是由于多光子吸收，增加了組織穿透。4.高脈沖重復率，10 - 100MHz量級，較大限度地提高采集速度，同時較小化像素停留時間。5.光功率大于每支100mw，用于補償傳輸路程中的損耗，同時達到生物樣品允許的較大平均功率水平，即700nm時10 - 20mw, 1000nm時可達100mw。上述特征的組合使得CRS顯微鏡在技術上比其他非線性顯微鏡技術要求更高，如雙光子激發熒光和二次諧波產生(SHG)顯微鏡，需要一個單一的激發光束。早期大多數CARS顯微鏡使用了兩個獨立的電子同步皮秒Ti:sapphire振蕩器，導致系統非常龐大和復雜。這很快就被目前單頻CRS顯微鏡中的“金標準”所取代，該標 ...

材料時，通過多光子吸收、隧穿電離、碰撞電離等過程將電子從價帶激發到導帶，產生局域化的自由等離子體。充分電離時，離子之間的碰撞，等離子體中的電子通過逆軔治輻射吸收激光能量后，電子將會被加熱到極高溫度，隨后電子再通過電子聲子耦合將能量傳遞給晶格，從而使等離子體溫度升高。在多激光脈沖重復作用過程中，激光誘導形成的缺陷逐步積累，材料的光學特性逐漸發生改變。二、飛秒激光的可行性驗證材料的光學特性改變，已在多種材料中得到驗證。德國馬克思-伯恩非線性光學和短脈沖光譜學研究所Ashkenasi等人發現釔理氟化物（YLF）和熔石英的表面燒蝕閾值在第1次脈沖激光輻射后會發生急劇下降；日本中部大學的Qi等人發現孵化 ...

材料、非線性多光子吸收等多種優異特性，使其在三維納米制造中具有獨特的優勢，可以滿足對具有復雜表面輪廓和納米級表面粗糙度的微光學元件和立體系統的加工需求。飛秒激光直寫，通光飛秒激光的雙光子吸收效應在光敏材料中引發聚合效應在光敏材料中引發聚合反應，從而構建復雜的三維微納結構，廣泛應用于生物醫學工程、光學器件、微電子等領域。如，人工微血管網絡、毛細血管網絡打印，實現復雜形貌分岔微管網絡和仿生多孔微管加工等。微納加工的高精度和精確度，可以在微米和納米尺度上精確控制材料的形狀和結構，這使得制造微小器件和結構成為可能，如集成電路中的晶體管或微型機械系統中的微型零件。微納加工使得在微小芯片或器件上集成大量的 ...