雙光子激發熒光顯微鏡是生命科學研究中的重要觀測儀(yi) 器。但現有的商品化雙光子顯微鏡受限於(yu) 其較低的成像速度（數幀/秒），而不能應用於(yu) 觀測亞(ya) 毫秒以內(nei) 的快速生物網絡動態活動，造成在神經回路功能、蛋白質網絡功能等當前國際生命科學前沿熱點研究領域缺乏有效的觀測手段。采用聲光偏轉器對飛秒激光進行隨機掃描，可將隨機掃描速度提高至10微秒/像素，在此基礎上建立的快速隨機掃描雙光子顯微成像裝置，可實現KHz量級的成像速度，並可進一步提高。從(cong) 而為(wei) 上述研究提供全新的觀測手段。

 然 而，用聲光偏轉器掃描飛秒激光存在嚴(yan) 重的色散效應。其時間色散使得脈衝(chong) 展寬，峰值功率下降，而空間色散使得光斑變形，難以聚焦，這兩(liang) 種效應都會(hui) 嚴(yan) 重降低雙 光子成像的分辨率和信噪比。飛秒激光經角色散後的傳(chuan) 輸規律的研究是解決(jue) 飛秒激光聲光掃描色散問題的理論基礎，但這一研究長期未有進展，從(cong) 而導致基於(yu) 聲光偏 轉器的快速隨機掃描雙光子顯微成像技術一直停滯不前。

 武漢光電國家實驗室曾紹群教 授課題組深入地研究了飛秒激光經角色散後的傳(chuan) 輸規律這一理論問題，完整描述了飛秒高斯光束經角色散後的脈寬演化規律，進行了實驗驗證並揭示了其演化機製。 基於(yu) 這一新理論精確描述了飛秒激光聲光掃描時輸出脈寬隨傳(chuan) 輸距離、聲光器件工作頻率、晶體(ti) 材料、初始啁啾的變化關(guan) 係（相關(guan) 內(nei) 容已發表在Optics Letters, 32, 1180 (2007); Optics Express, 15, 4726 (2007)）。

 最 近，曾紹群課題組又完整描述了飛秒高斯光束經角色散後的光斑演化規律，獲得任意傳(chuan) 輸距離處的光斑展寬解析式，進行了實驗驗證並揭示了其演化機製。該工作一 方麵促進了飛秒光學傳(chuan) 輸理論的發展，另一方麵，結合該課題組之前進行的有關(guan) 角色散引起脈衝(chong) 展寬的研究工作，使得飛秒激光經聲光掃描後的光斑形狀和脈衝(chong) 寬度 可以被精確預測和控製，極大地促進了飛秒激光聲光掃描在雙光子顯微成像及微細加工等領域的應用。