光遗传学光传输拆解

拆解一台光纤耦合光遗传学激光器

光遗传学用光控制经过基因改造、表达光敏蛋白的细胞,常见蛋白包括通道视紫红质、嗜盐视紫红质和红移视蛋白。激光器本身不会产生生理响应:视蛋白决定可用波长,组织处辐照度决定激活强度,脉宽与重复频率决定时序,光纤把这些条件送到目标脑区。本页把光源、合束、调制、控制、光纤输出与植入接口分开,并将原图波长对应到最接近的光纤耦合产品。

这一页怎么用
  1. 1从物料清单里选一个部件。
  2. 2拖到模块图上,或者直接点击卡片。
  3. 3查看它的职责、关键参数,以及承载这些参数的型号。

物料清单

每个部件,一份光学预算。把卡片拖到图上,或者直接点击,旁边的面板会显示该部件的参数。

光纤耦合光遗传学激光器教学剖视图:激光光源、合束与调制光学、驱动电子学、光纤输出、植入插针与散热外壳

把部件拖到这里 也可以点击物料清单中的卡片

教学剖视图,不是装配图。光源与光束调节光学通向调制后的光纤输出;驱动器、热路径和植入插针决定最终到达组织的条件。

图中器件位置为讲解示意,不是装配图:位置与拆解结构仅供参考,参数数值以所链接的规格书为准。

逐个部件的参数

与交互视图完全一致的数值,以可阅读、可搜索、可引用的表格呈现。

光纤耦合激光光源组 激发光源

波长必须匹配视蛋白作用谱。光源功率只是起点,扣除光纤和植入损耗后的组织辐照度才决定激活强度。

光纤耦合激光光源组 - 405–1064 nm | 单波长或双波长
中心波长 405 nm
连续输出功率 80 mW
473 nm 目录替代 488 nm 由你的设计决定
589/594 与 635/640 nm 替代 638 nm 由你的设计决定
光纤芯径 3 um
连接器 FC/PC, SMA905, FC/APC

光纤准直器与耦合光学 光束调节

耦合效率与光纤 NA 决定光源中有多少光能到达植入端。

光纤准直器与耦合光学 - NA、工作距离与回损控制
功能 Collimation / coupling / axis matching
光纤接口 Selected by configuration 由你的设计决定
关键校准 Coupling efficiency, axis and return loss

双波长二向色合束器 光束合束

镀膜边界、入射角和隔离度必须匹配所选波长。

双波长二向色合束器 - 仅用于双光路方案
输入 2
镀膜波段 Set by wavelength pair 由你的设计决定

声光调制器或机械快门 调制

上升/下降时间、消光比与抖动会直接改变刺激方案。

声光调制器或机械快门 - 脉冲串、序列与遮断
选项 AOM or mechanical shutter
上升/下降时间 Depends on configuration 由你的设计决定

驱动与波形控制器 控制电子学

闭环功率、触发延迟和波形分辨率决定刺激的可重复性。

驱动与波形控制器 - 外部触发与同步
功率步进 0.1 mW example
波形时间 1 ms-3600 s / DC example
接口 BNC sync/trigger; USB example

光纤输出接口与跳线 光纤传输

芯径与 NA 决定可实现的 spot 与耦合损耗;弯曲和接头会增加损耗与模式噪声。

光纤输出接口与跳线 - 芯径、NA、长度与接头
接口 SMA905 / FC options 由你的设计决定
光纤长度 Set by bench and animal geometry 由你的设计决定

散热路径与电源模块 热管理 / 电源

热漂移会改变波长与功率;脉冲方案还会产生平均功率发热。

散热路径与电源模块 - 连续与脉冲热负荷
冷却 Model dependent 由你的设计决定
供电 Model dependent 由你的设计决定

植入式插针与光纤端 植入接口

端面几何、插入深度和光纤 NA 决定被照体积与局部发热。

植入式插针与光纤端 - 插针、套管与旋转接头
端面 / 插针 Set by animal and brain region 由你的设计决定
灭菌 Follow laboratory protocol 由你的设计决定

外壳、互锁与状态指示 安全 / 外壳

最终安全等级由整机、光纤与植入端共同决定,裸二极管不能代表整机。

外壳、互锁与状态指示 - 互锁、标识与出光状态
互锁 Model dependent 由你的设计决定
安全等级 Assess complete instrument 由你的设计决定

本页每一个参数都取自渲染所链接产品页的同一条产品记录,两者不会互相矛盾。

承载这些参数的型号

下面的每个数字都取自渲染产品页所用的同一条记录,本页没有二次录入。

光遗传学给激光选型增加了什么

不同视蛋白有各自的响应波段:蓝光通道视紫红质常用约 470 nm,黄光或红移抑制蛋白常在 590–640 nm,部分执行器或指示蛋白延伸到近红外。有效程度取决于组织处辐照度,而不是连接器处的激光功率。光纤芯径、NA、弯曲、接头损耗和植入插针决定实际输出;脉宽、重复频率和占空比决定时间精度与热负荷。本页把 473 nm 对应到 488 nm、589/594 nm 和 635/640 nm 对应到 638 nm 时,仅视为目录替代;波长改变后必须重新核对视蛋白光谱与安全条件。

发视蛋白、靶区和刺激方案

告诉我们视蛋白、目标辐照度、脉冲序列、光纤类型、植入几何和工作距离。我们会把激发端对应到光纤耦合光源,并计算接头、光纤与插针的损耗预算。

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