多光子显微镜广泛应用于厚生物样品成像。 它除了在深度成像时具有 µm3级的分辨率外，它还有一个独特的优势，即其多种非线性过程（如，双光子三光子激发荧光、二次和三次谐波生成、相干拉曼反斯托克斯散射）可用作对比机制，以提供生物样品的补充信息。 在相干非线性显微镜中，信号和散射方向由激发场分布和样品微观结构之间的相互作用产生，因此，定量图像解释需要建模描述。
技术背景：
多光子显微镜广泛应用于厚生物样品成像。 它除了在深度成像时具有 µm
当前不足：
现有的基于角谱表示（ASR）计算聚焦点附近的激发场分布，基于格林函数（Green）将非线性响应从聚焦区域传播到探测器平面的模拟策略及已建立的大多数数值模型忽略了焦点附近样品光学异质性引起的场的失真的影响。
解决方案：
巴黎理工学院的Josephine Morizet和Nicolas Olivier等人将有限差分时域（FDTD）方法（FDTD已被用于模拟宽场、共聚焦、相衬等多种显微镜，还用于计算光通过骨骼或脑组织传播时产生的像差）应用于存在光学异质性的情况下，对聚焦场进行建模。与之前的模型相比，避免了由微米尺度的折射率不匹配引起的场失真。
实验结果：
通过实验和数值计算重新审视了使用双光子激发荧光、三次谐波生成、偏振三次谐波生成等多光子显微成像的折射率不匹配介质之间垂直界面的常见几何形状，表明ASR/Green模型无法重现实验观察结果，因为它忽略了近焦处的场失真，相比之下，基于FDTD的方法准确地解释了实验观察到的伪影。对相干和偏振分辨图像的解释具有重要意义。
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