ALCOR 920‑2‑XSight 飞秒激光器 头足类视叶偏振编码双光子成像光源

星朗浩宇ALCOR 920‑2‑XSight 飞秒激光器 头足类视叶偏振编码双光子成像光源

头足类乌贼、章鱼拥有区别于脊椎动物的独特视觉系统，视网膜具备偏振敏感性，但受软体脑组织散射强、光损伤约束大等因素限制，视叶中枢神经活动很难开展清醒动物在体记录，偏振信息如何处理、编码的机制长期缺少直接实验证据。

冲绳科学技术大学院大学 OIST Sam Reiter 团队，把双光子钙成像和高密度电生理结合，对清醒固定大鳍礁幼乌贼视叶做单细胞水平大规模功能解析。Spark Lasers ALCOR 920‑2‑XSight 飞秒光纤激光器作为核心激发光源，依靠 920nm 波段穿透能力、可调色散预补偿、集成 XSight‑AOM 高速光控，完成深层软体脑组织长时程、单细胞分辨率成像，最终揭示视叶 14 种功能细胞类型与层级化偏振编码机制。昊量光电（星朗浩宇）作为 Spark Lasers 国内授权代理，可为非模式动物神经成像提供光源选型与系统集成技术支持。

一、OIST 头足类视叶研究核心实验背景

过去对头足类视觉研究大多停留在行为学、解剖层面，很难直接观测活体视叶内部神经元活动。本次研究搭建基于 Thorlabs MM201 套件的定制双光子显微镜，搭配共振扫描系统、压电 Z 轴物镜切换模块，将 ALCOR 920‑2‑XSight 作为激发光源，完成清醒幼乌贼视叶的在体钙成像。

实验主要产出：

1. 在视叶表层识别出 14 种不同功能的神经元细胞，分层编码光强、偏振角信息；

2. 阐明视叶从基础特征到方向选择信号的层级信息处理架构；

3. 解析髓质神经元对线偏振度信号的响应，以及和光强信息的整合机制；

4. 野外水下成像证实偏振视觉可以提升物体与背景对比度，解释头足类捕猎、行为生理基础。

   
   

二、ALCOR 920‑2‑XSight 在本研究中的三大关键支撑

2.1 实现深层软体脑组织单细胞高信噪比成像

920nm 波长和钙指示剂激发光谱匹配，生物组织散射损耗更低；激光器输出 2.5W 平均功率、＜100 fs 超短脉冲；内置色散预补偿模块调节范围‑90000~+120000 fs²，抵消显微镜光路与生物组织引入正色散，保证样品面维持窄脉冲，保障视叶不同深度都可以拿到单细胞级高信噪比荧光信号。

2.2 支撑高速平面与多 Z 层体积成像

实验搭配 8kHz 共振扫描器，512×512 像素实现 15.4Hz 平面成像；通过压电物镜扫描器完成 5 个 Z 平面（间隔约 40 μm）快速切换，达到 3.75Hz 体积成像速率。能够同时采集视叶多个深度的神经群体活动，支撑跨层次神经时空动态解析。

2.3 适配清醒动物长时程在体成像

到达样本平面控制在 35‑70mW 功率区间，在荧光信号强度和光漂白、光毒性之间取得平衡。可以在非麻醉清醒幼乌贼上开展长时间连续观测；设备同步触发输出，能够和海水灌注、红外行为监控、光刺激系统做时序对齐，保障长时间实验动物生理状态稳定，保证数据连续性。

三、ALCOR 920‑2‑XSight 产品核心硬件优势

✅ 深层双光子成像能力：2.5W 平均功率，80MHz 重复频率，＜100fs 脉冲，峰值功率 312.5kW；920nm 适配 GCaMP 钙指示剂，适配软体、哺乳动物脑组织深层激发。

✅ 大动态范围智能色散管理：‑90000 ~ +120000 fs² 可调色散预补偿，补偿镜片、物镜、生物介质带来的脉冲展宽，样品端维持高激发效率。

✅ 集成 XSight‑AOM 高速光控模块：快速光开关与精细功率调节，支持时间复用成像，规避视觉刺激光与成像激光之间的光学串扰。

✅ 脉冲重复频率灵活可调：0‑80MHz 可设置，降低重频即可减少生物样品光热损伤，同时保留足够荧光激发信噪比。

✅ 易集成全光纤风冷结构：风冷散热，全光纤一体化设计，可直接对接 Thorlabs 等主流 DIY 商用双光子平台；方便搭配压电物镜扫描、电生理、行为监测做多模态系统。

四、拓展科研应用方向

OIST 在乌贼上的实验验证了这套光源在软体非模式动物脑成像的可行性，除头足类视叶研究外，还可以面向更多科研场景落地：

1. 跨物种比较神经生物学：可复用于章鱼、墨鱼等其他头足类，开展软体动物门比较神经学，解决以往难以在体记录的难题。

2. 偏振编码动态神经解析：配合高速扫描方案，用来解析偏振视觉、颜色、运动信号之间毫秒级动态整合过程。

3. 多脑区多模态联合实验：可拓展向更长波长对接三光子成像，触达更深脑区；和电生理、行为追踪设备联合，搭建从感觉输入到行为输出完整研究平台。

   
   

   
   

   
   

   

五、星朗浩宇/昊量光电配套供货与技术服务

昊量光电（星朗浩宇）是法国 Spark Lasers 中国大陆授权代理商，针对神经科学双光子成像提供完整技术支持：

1. 售前选型评估，结合样品类型、成像深度、扫描系统给出配置建议，包含 AOM、色散预补偿配置；

2. 协助对接开放式 DIY 双光子显微镜平台，提供集成参考方案；

3. 设备供货、软件操作培训、参数调试指导；

4. 本地化售后技术响应。

   
   

六、FAQ

Q1：ALCOR 920‑2‑XSight 为什么适合乌贼这类软体动物脑成像？

A：920nm 波段组织散射损耗低，搭配大调节范围色散预补偿，可补偿软体脑组织带来脉冲展宽；功率窗口可控，可以在清醒动物长时间成像下控制光损伤。

Q2：XSight（AOM）模块在头足类视觉实验起到什么作用？

A：实现高速光开关与精细功率调节，实现时间复用成像，消除视觉刺激光源和双光子成像激光之间的光学串扰。

Q3：ALCOR 920‑2‑XSight 可以对接 DIY 双光子显微镜套件吗？

A：全光纤输出，风冷结构，可以兼容 Thorlabs MM201 这类主流开放式双光子平台，也可搭配压电物镜扫描器做多 Z 层体积成像。

Q4：色散预补偿调节范围‑90000~+120000 fs²，实际解决什么问题？

A：补偿物镜、光学镜片、生物介质引入的正色散，避免飞秒脉冲在到达样品前被展宽，保障样品位置保持高峰值功率，维持双光子激发效率。

总结

OIST 团队借助 ALCOR 920‑2‑XSight 飞秒激光器，突破头足类软体脑组织在体成像的现实障碍，完成幼乌贼视叶单细胞层面的偏振编码机制解析。该激光器凭借 920nm 波段深层穿透能力、大动态可调色散预补偿、集成 AOM 高速光控、灵活系统集成能力，不仅适配头足类等非模式生物神经研究，也可以用于清醒动物长时程双光子钙成像、多模态神经环路实验。

如果您正在搭建非模式生物或者清醒动物双光子在体成像平台，可访问昊量光电产品页面查阅 ALCOR 920‑2‑XSight 完整规格，联系技术人员开展选型评估。

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