1. 研究目的与意义（文献综述）

泵浦-探测成像是一种特殊的成像方式，在这其中使用了非线性光学的过程来提高了分子的特异性，分辨率以及渗透深度。非线性光学过程在激光的发明之后得到了广泛的发展，很多这样的过程提供了一个固有的分子对比度。然而，在最初十多年对非线性效应的探索中，人们在提高峰值功率上花了大量的工作，这样对于观察晶体和溶液十分有利，但是很显然不能用于生物组织，除此之外，较低的重复率限制了成像的空间分辨率。

近年来，工作主要集中对分子信号的探测方法上。双光子吸收可以存在于不产生荧光的分子中，比如黑色素和血红蛋白，然而，出现的困难在于会出现很强的背景干扰信号。最基本的解决方法就是使用飞秒脉冲或者是脉冲调制序列将非线性信号从线性背景中分离出来。泵浦探测显微技术就是一种方法，其中泵浦光就是一个被严格控制其调制的激光脉冲序列，加上一个具有调制频率和时间延迟的探测脉冲序列，即使在两个线性吸收光谱很相似的分子间，也能产生具有特异性的明显不同的信号，因此只要通过对传输光或散射光简单的探测，就可以获得高质量的成像图片，并且在很短的时间内可以就有足够的灵敏度，提高了信噪比。

而对于色素细胞，在本次毕业设计中我们主要采用的对象是黑色素细胞和红细胞。人类的黑色素肿瘤疾病状态可以通过观察两个固有的色素团进行诊断：血红蛋白和黑色素。血红蛋白可以用于追踪新的血管的形成和组织的低氧，这些特点都与恶性肿瘤相关。黑色素包含了黑素细胞的位置、形态、生物化学状态的相关信息。在人体的皮肤中，黑色素通过吸收紫外线起着保护皮肤的作用。

2. 研究的基本内容与方案

在本次毕业设计中，我们采用泵浦探测的后向模式对人类离体色素性病变部位进行黑色素和血红蛋白成像。由于实验室内所用的飞秒激光器具有波长可调性，因此相比于前人做过的研究，我们可以观察在不同波长下的泵浦探测信号强度以及图像进行对比分析。实验室我们采用调制传输的泵浦探测实验光路。

基于调制传输的泵浦探测成像实验方案示意图如图1所示。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需文献。确定方案，完成开题报告。

第4－6周：查阅参考文献，了解实验光路搭建所需设备。

第7－9周：实验光路搭建。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]ceballos f, zhao h. ultrafast laser spectroscopy of two‐dimensional materials beyondgraphene[j]. advanced functional materials, 2016:1604509.

[2] cheng j x, xie x s. vibrational spectroscopicimaging of living systems: an emerging platform for biology and medicine.[j].science, 2015, 350(6264):aaa8870.

[3] domingue s r, winters d g, bartels r a.time-resolved coherent raman spectroscopy by high-speed pump-probe delayscanning.[j]. optics letters, 2014, 39(14):4124-7.