A novel z-scan-free stimulated Raman scattering tomography (SRST) is presented which is enabled by using optical beating technique (OBT) associated with Bessel beams to achieve deeper penetration for label-free volumetric chemical imaging with subcellular resolution. In SRST, the pump beam is modulated with a spatial light modulator to convert to Bessel beam with optical beating, which is overlapped with the Bessel Stokes beam in the sample. By electronically varying the beating frequency, the depth-resolved SRS signals about the volumetric tissue are encoded in the spatial frequency domain and thus, SRST can be rapidly retrieved by implementing inverse fast Fourier transform without a need of mechanical depth-scan. It is demonstrated that SRST imaging using Bessel beams with self-reconstructing properties provides at least twofold improvement in imaging depth in highly scattering polymer beads phantom as compared to conventional SRS microscopy. The capability of SRST for label-free volumetric deeper imaging on a variety of imaging targets (e.g., Raman-active crystals, plant cells, and biological tissue) is also proved. The generality of optical sectioning ability of Bessel beam-OBT in SRST can be readily extended to practically any other nonlinear optical imaging modalities for deep tissue 3D imaging in biological and biomedical systems.

中文翻译：

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受激拉曼散射断层扫描可实现无标记体积深部组织成像

提出了一种新型的无 z 扫描受激拉曼散射断层扫描 (SRST)，它通过使用与贝塞尔光束相关的光学跳动技术 (OBT) 来实现更深的穿透，以实现具有亚细胞分辨率的无标记体积化学成像。在 SRST 中，泵浦光束通过空间光调制器进行调制，转换为具有光拍频的贝塞尔光束，与样品中的贝塞尔斯托克斯光束重叠。通过电子改变搏动频率，关于体积组织的深度解析 SRS 信号在空间频域中编码，因此，可以通过实施快速傅里叶逆变换快速检索 SRST，而无需机械深度扫描。结果表明，与传统的 SRS 显微镜相比，使用具有自重建特性的贝塞尔光束进行 SRST 成像在高散射聚合物珠体模型中的成像深度至少提高了两倍。SRST 对各种成像目标（例如，拉曼活性晶体、植物细胞和生物组织）进行无标记体积更深成像的能力也得到了证明。贝塞尔光束 OBT 在 SRST 中的光学切片能力的普遍性可以很容易地扩展到几乎任何其他非线性光学成像模式，用于生物和生物医学系统中的深层组织 3D 成像。植物细胞和生物组织）也得到了证明。贝塞尔光束 OBT 在 SRST 中的光学切片能力的普遍性可以很容易地扩展到几乎任何其他非线性光学成像模式，用于生物和生物医学系统中的深层组织 3D 成像。植物细胞和生物组织）也得到了证明。贝塞尔光束 OBT 在 SRST 中的光学切片能力的普遍性可以很容易地扩展到几乎任何其他非线性光学成像模式，用于生物和生物医学系统中的深层组织 3D 成像。