摘要

我们提出了计算效率高、精度高的半经验光传输模型，用于实时分析暴露于正入射激发光下的多层荧光介质。该模型考虑了吸收和强前向散射，以及介质与周围空气界面的内部反射。假设吸收系数和散射系数随深度恒定；荧光团浓度被认为是分段常数。折射率在1.0到2.0之间，传输单次散射反照率在0.50到0.99之间。首先，从双通量近似出发，导出了介质内局部激发通量率和表面荧光强度的简单解析表达式。然后，对先前导出的解析表达式中出现的参数进行拟合，以匹配更准确的蒙特卡罗模拟结果。一个单一的半经验参数足以将激发波长下介质的漫反射与介质内的局部激发注量率和表面荧光发射强度联系起来。将模型预测与蒙特卡罗模拟（i）均质半无限荧光介质、（ii）非荧光层下具有半无限荧光层的介质和（iii）的局部通量率和总表面荧光发射进行了比较在非荧光半无限层中嵌入有限荧光层的介质。对于大于0.90的单次散射反照率，局部激发通量率和总表面荧光发射的模型预测降至蒙特卡罗模拟预测的5%以内。当前的模型可用于广泛的应用，包括生物组织的无创诊断。

©2010美国光学学会

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