在生物醫學中常常使用的光源種類豐富，主要包括以下幾類：
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鐳射（Laser）：
- 二氧化碳鐳射：用於切割和燒灼組織。
- 釔鋁石榴石（YAG）鐳射：用於眼科、牙科和皮膚科手術。
- 氬離子鐳射：用於眼科手術和醫學成像。
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發光二極體（LED）：
- 用於光療，比如治療新生兒黃疸和皮膚疾病。
- 広泛用於顯微鏡照明和成像。
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熒光燈和紫外燈：
- 熒光燈用於實驗室檢測，如顯微鏡觀測和熒光染色。
- 紫外燈用於DNA、RNA和蛋白質分析，以及實驗室消毒滅菌。
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白光燈：
- 用於內窺鏡和顯微鏡提供高質量的照明。
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紅外光源：
- 用於紅外光譜分析和熱成像，可以非侵入性地檢測血流和組織氧合狀態。
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X射線源：
- 廣泛用於X射線成像和CT掃描，提供骨骼和內部器官的高解析度影像。
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超連續譜光源（Supercontinuum Light Sources）：
- 用於先進的生物成像技術，如光學相干斷層掃描（OCT）。
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同步輻射光源：
- 用於高解析度成像和材料分析，如蛋白質晶體結構解析。
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量子點光源：
- 用於高靈敏度熒光成像和生物標記，由於其發光強度高，波長可調，且穩定性好。
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光激發光源（Photoluminescent Light Sources）：
- 應用於熒光顯微鏡，觀察活細胞內分子活動和分子間相互作用。
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可調諧染料鐳射（Tunable Dye Lasers）：
- 可調節波長用於精確的光譜學分析和多光子顯微鏡技術。
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氖-氖氬鐳射（He-Ne Laser）：
- 用於鐳射衍射和全息術，也常見於實驗室和臨床成像應用。
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氙閃光燈（Xenon Flash Lamps）：
- 用於脈衝光療（IPL），可以有效治療皮膚病如雀斑和血管病變。
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飛秒鐳射（Femtosecond Lasers）：
- 用於超快時間分辨光譜學和顯微術，能夠研究快速動態的生物過程，如細胞內訊號傳導。
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白光LED光源：
- 由於其能耗低、使用壽命長，廣泛用於顯微鏡、內窺鏡和其他醫學成像裝置。
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光纖光源：
- 特別適用於內窺鏡檢查和微創手術，光纖能夠將光傳導至體內深處，進行精準的觀察和治療。
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超短脈衝鐳射（Ultrashort Pulse Lasers）：
- 用於精確的組織切割和成像，有助於減少對周圍健康組織的損傷。
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紫外LED光源：
- 用於DNA、RNA等核酸的熒光染色和檢測，常見於分子生物學實驗室。
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高壓汞燈（High-Pressure Mercury Lamps）：
- 常用於熒光顯微鏡，因為它們能發出強烈的紫外線和可見光，適合激發熒光染料。
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金屬鹵化物燈（Metal Halide Lamps）：
- 廣泛應用於光纖內窺鏡和顯微鏡，提供高亮度和穩定的白光。
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氘燈（Deuterium Lamps）：
- 主要用於紫外-可見分光光度計，由於其在紫外區域具有高輸出穩定性且壽命較長。
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氙弧燈（Xenon Arc Lamps）：
- 用於光譜學和閃光光譜儀，由於其光譜非常接近太陽光，適合模擬自然光條件。
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有機發光二極體（OLEDs）：
- 在未來，可能在可植入或者柔性生物感測器上有更多應用。
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鈦藍寶石鐳射（Ti:sapphire Lasers）：
- 通常用於飛秒鐳射系統，適用於多光子顯微鏡和光譜學研究。
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光纖鐳射器（Fiber Lasers）：
- 用於高精度切割和打標，也在微創手術中有廣泛應用。
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固態鐳射器（Solid-State Lasers）：
- 如釹釔鋁石榴石（Nd:YAG）鐳射器，常用於眼科手術、皮膚科治療和牙科手術等。
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可見光LED陣列：
- 廣泛用於高解析度熒光顯微鏡和成像系統，因其能提供均勻且強烈的光照。
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寬光譜發光體（Broad Spectrum Emitter）：
- 如用於光學相干斷層成像（OCT）中，能夠提供深度分辨力較好的成像。
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飛秒光纖鐳射器（Femtosecond Fiber Lasers）：
- 用於高精度的細胞和組織工程研究，可以進行精確的微加工和奈米加工。
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正電子發射斷層掃描（PET）掃描器中的光電倍增管（Photomultiplier Tubes, PMTs）：
- 用於放射性示蹤分子的檢測，透過接收並放大光訊號來生成影像。
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微型鐳射二極體（Miniature Laser Diodes）：
- 成為行動式醫療裝置中的光源，如手持 Raman 光譜儀和小型成像裝置。
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深紫外LED（Deep UV LEDs）：
- 用於消毒和殺菌，特別適用於醫療器械和實驗室環境。
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紅外LED和鐳射二極體（IR LEDs and Laser Diodes）：
- 在近紅外光譜分析中應用廣泛，常用於分析血氧飽和度和其他血液引數。
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鈥鐳射（Holmium Lasers）：
- 用於泌尿外科手術，如腎結石的碎石術，具有較好的組織穿透能力。
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藍色LED：
- 用於牙科光固化和皮膚治療，有助於牙科材料的硬化和治癒皮膚感染。
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閃爍體光源（Scintillator Light Sources）：
- 常用於核醫學成像，如正電子發射斷層掃描（PET）和單光子發射計算機斷層掃描（SPECT）。
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電子束激勵鐳射（Electron Beam Excited Lasers）：
- 用於高精度顯微術和高效能光譜學，因為它們能提供高能量密度的光源。
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自由電子鐳射（Free Electron Lasers, FELs）：
- 能夠發出從遠紅外到X射線波段的輻射，在生物成像和結構生物學中具有重要應用，如研究蛋白質晶體結構。
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藍綠色鐳射（Blue-Green Lasers）：
- 用於眼科手術特別是視網膜治療，因其良好的組織穿透性和較少的作用熱效應。
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閃光氙燈（Xenon Flash Lamps）：
- 在熒光壽命測量和紫外-可見分光光度法中應用廣泛，因其短脈衝和高亮度特性。
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氫燈（Hydrogen Lamps）：
- 常用於對紫外光譜要求極高的環境，如氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）分析。
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遠紅外（FIR）鐳射：
- 用於分子振動光譜研究和遠紅外成像，能夠提供對特定分子結構的詳細分析。
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彈性光纖鐳射器（Elastic Fiber Lasers）：
- 應用於靈活醫療裝置，可以進入人體內部進行復雜的醫學操作和觀測。
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紫外光電二極體（UV Photodiodes）：
- 在紫外成像和分析系統中用作感測器，能夠檢測分子和細胞的熒光訊號。
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自適應光源（Adaptive Light Sources）：
- 透過最佳化光束形狀和強度，應用於個體化的鐳射治療和顯微成像，提高效果和精度。
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超寬頻鐳射（Ultra-Broadband Lasers）：
- 適用於寬波段的光譜分析和成像，能夠提供高解析度的深層組織成像。
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單光子發射計算機斷層掃描（SPECT）用閃爍體：
- 用於高靈敏度的放射性同位素成像，透過閃爍體發出並放大光訊號生成影像。
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拉曼光譜鐳射（Raman Spectroscopy Lasers）：
- 透過散射光譜分析生物分子的結構和組成，被廣泛用於化學分析和分子識別。
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腦功能成像中的近紅外光譜（NIRS）源：
- 光源穿透頭皮和顱骨，在分析腦部活動時獲得氧合與去氧血紅蛋白的動態變化。
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光二極體陣列（Photodiode Arrays）：
- 主要用於多通道光譜分析和成像技術，比如高通量篩選和多光子顯微鏡。
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熱陰極發射光源（Thermionic Emission Sources）：
- 例如鎢燈，廣泛用於可見光光譜分析和顯微鏡成像，特別是透射電子顯微鏡（TEM）。
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多模光纖鐳射器（Multimode Fiber Lasers）：
- 在高功率應用和大面積組織處理方面具有優勢，如鐳射手術和光熱療法。
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閃爍電子成像中的鈉碘（NaI）閃爍體：
- 用於伽馬射線成像和檢測中，能高效地將高能射線轉換成可見光訊號。
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光聲成像中的Q開關鐳射（Q-Switched Lasers）：
- 用於高能短脈衝激發，結合超聲波檢測組織內部結構和功能，應用於腫瘤檢測和血管研究。
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量子級聯鐳射（Quantum Cascade Lasers, QCL）：
- 適用於中紅外光譜分析，可以高效檢測氣體分子和生物標記物。
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等離子體增強光源（Plasma Enhanced Light Sources）：
- 應用於高分辨質譜分析（如ICP-MS），可以高靈敏度地檢測金屬和非金屬元素。
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色散最佳化鐳射二極體（Diode-Pumped Solid-State Lasers, DPSS）：
- 提供高穩定性和精確波長控制，廣泛用於鐳射熒光顯微鏡和光纖通訊系統。
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EUV光源（Extreme Ultraviolet, EUV）：
- 主要用於奈米尺度的生物成像和極高解析度的光刻技術。
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傅立葉變換紅外光譜中的黑體輻射源（Blackbody Radiation Sources）：
- 透過發射寬頻紅外輻射，常用於材料科學和生物分子的光譜研究。
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太赫茲光源（Terahertz Sources）：
- 用於研究生物材料和成像，如皮膚癌檢測和水分含量分析，其波長介於紅外與微波之間，具有獨特的穿透力和光譜特性。
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奈米光源（Nanophotonic Sources）：
- 應用於奈米尺度的光電感測和成像，推動單分子檢測和局域增強熒光顯微鏡的發展。
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平行光束生成器（Collimated Light Beams）：
- 透過平行光束的生成提高光學顯微鏡和掃描光學顯微鏡的解析度，應用於高精度的細胞和組織研究。
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同步輻射光源（Synchrotron Radiation Sources）：
- 產生高強度X射線，用於高精度的蛋白質晶體結構解析和活體組織成像，廣泛應用於生物物理學和結構生物學研究。
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微型等離子體光源（Microplasma Light Sources）：
- 體積小、能量高，應用於行動式生物感測器和實時檢測裝置。
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鐳射誘導熒光光譜（Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy, LIF）光源：
- 用於快速、高靈敏度的生物分子檢測和分析，如檢測DNA、RNA和蛋白質。
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飛秒鈦藍寶石鐳射器（Femtosecond Ti:Sapphire Lasers）：
- 用於先進的雙光子熒光顯微鏡，能夠實現高深度、高解析度的活體成像。
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光熱誘導共振（Photothermal Induced Resonance, PTIR）光源：
- 結合紅外和光熱技術用於奈米尺度下的成像和光譜分析，適合分析細胞和亞細胞結構。
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電致發光（Electroluminescence, EL）光源：
- 適用於生物檢測晶片和感測器，透過電流激發發光，用於高靈敏度的生物標記物檢測。
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化學發光（Chemiluminescence, CL）光源：
- 透過化學反應生成光訊號，用於免疫分析、酶聯免疫吸附試驗（ELISA）等生物醫學檢測。
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表面等離子體共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）光源：
- 用於實時監測分子間相互作用，如藥物篩選和生物感測。
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聲光調製器（Acousto-Optic Modulator, AOM）鐳射：
- 可用於快速切換鐳射波長和調製強度，應用於多色熒光成像和動態光遺傳學研究。
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太赫茲時間域光譜（Terahertz Time-Domain Spectroscopy, THz-TDS）光源：
- 用於材料特性分析和成像，可應用於生物材料鑑定和細胞分析。
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歐極管鐳射（Optical Parametric Oscillator, OPO）：
- 可以調諧輸出光波長，用於多波段光譜學和多光子顯微成像，適合複雜組織的精細分析。
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熱輻射光源（Thermal Radiation Sources）：
- 如紅外LED，用於紅外熱成像，能無創地監測人體和動物的體溫分佈和血管狀態。
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電致發光有機材料（Electroluminescent Organic Materials）：
- 應用於有機發光二極體（OLED）顯示器和感測器，未來有望在柔性生物醫學裝置中發揮作用。
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液態金屬鐳射（Liquid Metal Lasers）：
- 具有高靈活性和高功率，可能在未來用於複雜的手術和組織處理。
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光纖布拉格光柵（Fiber Bragg Grating, FBG）光源：
- 用於生理引數監測和光纖感測器，具有高度靈敏性和實時檢測能力。
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電鐳射源（Electro-Laser Sources）：
- 透過高壓電產生鐳射脈衝，用於消毒、組織處理和特定治療應用。
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光捕獲顯微鏡（Light-Sheet Microscopy, LSM）光源：
- 透過薄光片照明快速成像整個樣品，適用於活細胞和組織的三維成像，減少光毒性和漂白現象。
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自發輻射光源（Spontaneous Emission Sources）：
- 如熒光團和量子點，用於高靈敏度的分子和細胞標記，在熒光顯微鏡和流式細胞術中廣泛使用。
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時間分辨熒光光源（Time-Resolved Fluorescence, TRF）：
- 利用發光壽命區分背景熒光，增強檢測靈敏度，廣泛應用於免疫分析和熒光偏振實驗。
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共聚焦顯微鏡的鐳射掃描光源（Confocal Scanning Laser Microscopy）：
- 提供高解析度和高對比度的三維成像，常用於細胞和亞細胞結構的研究，特別是多重熒游標記樣品。
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光鑷（Optical Tweezers）光源：
- 主要使用鐳射束捕獲和操控微小顆粒和生物分子，適用於研究分子間力和動力學過程。
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超高壓汞燈（Super High-Pressure Mercury Lamps）：
- 提供高亮度紫外和可見光，在熒光顯微鏡和紫外光譜儀中常見。
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鐳射拉曼光譜（Laser Raman Spectroscopy）光源：
- 用於分子振動光譜分析，常用於鑑定化學成分和研究分子結構，廣泛應用於生物樣品分析。
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大功率脈衝光源（High-Power Pulsed Light Sources）：
- 如鈦藍寶石鐳射器，用於精密材料加工和高分辨成像，如飛秒鐳射顯微術。
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生物感測器中的表面等離子體子共振（SPR）光源：
- 實時檢測生物分子相互作用，無需標記，適用於藥物篩選和分子生物學研究。
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長波紅外光源（Long-Wave Infrared, LWIR）：
- 應用於遠紅外光譜分析和熱成像，能檢測組織和分子的紅外吸收特性。
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內窺鏡光源（Endoscope Light Sources）：
- 利用LED或氙燈，透過光纖傳導，提供亮度高且均勻的光，便於內窺鏡檢查和手術。
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上轉換奈米顆粒（Upconversion Nanoparticles, UCNPs）光源：
- 透過紅外激發發射出高能光子，用於深層組織的熒光成像和光敏療法。
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鐳射輔助拉曼顯微鏡（Laser-Assisted Raman Microscopy）：
- 結合拉曼和鐳射燒蝕技術，進行高分辨的化學成像適用於細胞和組織的分析。
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共聚焦拉曼顯微鏡（Confocal Raman Microscopy）光源：
- 提供拉曼光譜和光學成像的結合，適用於檢測生物樣品的化學成分和結構。
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光譜成像光源（Spectral Imaging Light Sources）：
- 多色LED和鐳射陣列，用於獲得樣品的光譜資訊，實現化學成分的空間分佈成像。
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超連續譜光源（Supercontinuum Light Sources）：
- 透過非線性光纖生成寬光譜光，適用於多波段光譜分析和成像，如鐳射掃描顯微鏡。
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光熱誘導反射（Photothermal Reflectance）光源：
- 用於熱傳導成像，適用於細胞代謝活性和血管狀態的分析。
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固態發光材料（Solid-State Emitting Materials）光源：
- 用於開發新型生物感測器和成像裝置，如高靈敏度的光電二極體和光電探測器。
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相干反斯托克拉曼散射（Coherent Anti-Stokes Raman Scattering, CARS）光源：
- 高靈敏度、高解析度的化學成像技術，可用於無標記的生物分子檢測和細胞內成分分析。
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光聲光譜顯微鏡（Photoacoustic Spectroscopy Microscopy, PASM）光源：
- 結合光與聲波的特性，用於高解析度成像和深層組織檢測，如腫瘤識別和血氧水平測量。
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飛秒鐳射再現顯微鏡（Femtosecond Laser Reproductive Microscopy）：
- 利用超短脈衝鐳射進行高精度顯微成像和材料處理，適用於活體細胞成像及微創手術。
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散射光檢測（Scattering Based Detection）光源：
- 利用鐳射或LED光源，透過分析散射光進行粒子檢測和細胞計數，如流式細胞儀。 -
雙光子吸收鐳射掃描顯微鏡（Two-Photon Absorption Laser Scanning Microscopy, 2P-LSM）光源：
- 高效的深組織成像技術，減少光損傷和熒光漂白，廣泛用於活體動物實驗。 -
多光子光譜（Multi-Photon Spectroscopy）光源：
- 使用多個光子同時激發熒光分子，提供高靈敏度和高空間解析度的光譜分析，適用於複雜組織的研究。 -
單色光源（Monochromatic Light Sources）：
- 如單色LED或鐳射器，用於特定波長的光譜分析和照明，常用於熒光顯微鏡和分光光度計。 -
電致化學發光（Electrochemiluminescence, ECL）光源：
- 在電化學感測器中產生光訊號，用於高靈敏度生物分子檢測，如DNA和蛋白質分析。 -
熒光偏振光源（Fluorescence Polarization, FP）：
- 透過測量熒光光子的偏振態來分析分子間相互作用，常用於藥物篩選和分子生物學研究。 -
量子點光源（Quantum Dot Light Sources）：
- 具有窄帶發射和高亮度，廣泛用於細胞標記、熒光成像和光電器件。 -
光熱效應鐳射（Photothermal Effect Lasers）：
- 利用光熱效應進行組織切割和消融，常用於微創手術和皮膚治療。 -
脈衝氙燈（Pulsed Xenon Lamps）：
- 高強度短脈衝光源，用於瞬態光譜和快速熒光成像。 -
光離子化檢測（Photoionization Detection, PID）光源：
- 利用紫外或真空紫外光源對氣體分子電離用於痕量氣體檢測和環境監測。 -
近紅外到可見轉換光源（Near-Infrared to Visible Upconversion Light Sources）：
- 用於深層組織的光激發和成像，特別是紅外光在生物醫學研究中的應用。 -
超快時間分辨光譜（Ultrafast Time-Resolved Spectroscopy）光源：
- 用於研究分子和材料的瞬態過程，如電子轉移和光物理現象。 -
生物發光（Bioluminescence）光源：
- 利用生物體內自發光現象，用於非侵入式成像和實時監測生物過程。 -
核磁共振光譜（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）光源：
- 透過磁共振成像（MRI）提供高解析度的內部組織成像和分子結構分析。 -
飛秒光譜（Femtosecond Spectroscopy）光源：
- 提供超快時間分辨的光譜資訊，用於研究快速化學和生物過程。 -
渦旋光束（Vortex Beam）光源：
- 利用渦旋光束的獨特形態進行微操控和超分辨顯微成像。 -
單光子源（Single-Photon Sources）：
- 提供單一光子的精確控制和發射，用於量子計算和量子生物成像。 -
橢圓偏振光源（Elliptically Polarized Light Sources）：
- 用於自旋光電器件和高對比度成像。
這些光源技術涵蓋了從基礎研究到臨床應用的廣泛領域，不僅提升了生物醫學成像和分析的解析度和靈敏度，還為創新的診斷和治療方法提供了重要的技術支援。未來，隨著新材料和新技術的不斷出現，這些光源將進一步豐富和擴充套件其在生物醫學中的應用前景。