中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800
受激发射损耗荧光显微镜利用荧光饱和和激发态荧光受激损耗的非线性关系,通过限制损耗区域,可突破远场光学显微术的衍射极限分辨力并实现三维成像。基于对粒子速率方程组的修正,建立了描述荧光团各能级粒子数概率时间特性的模型,并定义了时间平均损耗效率判据。采用高斯函数模拟两束入射激光脉冲通过对模型的数值计算,模拟了激发脉冲的SIED激光脉冲的光强、脉冲宽度以及两束光的延迟时间等参量与损耗效率之间的关系,并获得了各参量的最佳值,优化了损耗效率,为提高系统分辨力提供了有效的途径。
显微 损耗效率 粒子数概率 光强 脉冲宽度 延迟时间
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
远场光学显微镜受衍射极限分辨率的限制,而近场光学显微镜由于缺乏层析能力,则无法实现超分辨的三维成像。研究了既可突破远场光学显微术的衍射极限分辨率又可实现三维成像的成像技术——受激发射损耗(STED),综述了STED的分辨率与STED光的光强、延迟时间、光斑空间分布等主要参数的关系,以及该技术的最新进展和应用前景。
分辨率 衍射极限 受激发射损耗 时间特性 空间特性 激光与光电子学进展
2005, 42(10): 51
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
光瞳滤波器作为实现超分辨的基本元件之一,它的设计以及制作都非常重要。设计了一种正弦变化的振幅型光瞳滤波器,可以通过调节少量的参量实现各种不同的超分辨模式。选择正弦函数的周期以及光瞳中心点透过率变化两个参量来实现对最终超分辨效果的调节。数值计算结果表明:在整个入射光瞳上的透过率瞳函数分布具有0.5～2个正弦振幅周期时,较为合适。小于0.5个周期将不会有任何超分辨效果,大于2个周期超分辨效果反而变差。数值计算中还注意到,当周期数为整数时,斯特雷尔比将保持0.25不变。对正弦变化振幅型光瞳滤波器的计算结果,显示了其特殊的性质,对实际中制作正弦变化振幅型光瞳滤波器有一定的指导作用。
应用光学 正弦振幅型光瞳滤波器 光学超分辨 光学显微术
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
提出了一种基于单轴晶体制作的相位型光瞳滤波器,与普通的相位型光瞳滤波器相比较,单轴晶体相位型光瞳滤波器不仅制作简单,而且相位差有一定的可调节性。与液晶制作的相位型光瞳滤波器相比较,虽然单轴晶体相位型光瞳滤波器的可调节性不如液晶相位型光瞳滤波器,但是单轴晶体相位型光瞳滤波器成本低,而且也不会对光的衰减过大。单轴晶体相位型光瞳滤波器可以实现对焦斑分布的连续调节。通过理论分析和数值计算,论证了单轴晶体相位型光瞳滤波器的可行性,并且具体设计了两区型的单轴晶体相位型光瞳滤波器。
物理光学 光瞳滤波器 相位型光瞳滤波器 单轴晶体 超分辨
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
利用光瞳滤波器来改变光在焦斑处的分布,是实现光学超分辨的有效途径.由于受到制作上的影响,现有的光瞳滤波器大都是纯相位型或者纯振幅型的.与纯相位或者纯振幅型光瞳滤波器相比较,复振幅型光瞳滤波器能够实现更好的滤波效果.不过由于制作上的困难,影响了复振幅的光瞳滤波器在实际中的应用.为此给出了一种相对容易实现的复振幅型光瞳滤波器,通过计算表明:在横向具有相同的第一零点比和斯特雷尔比下,该复振幅型光瞳滤波器的旁斑强度比优于纯相位型光瞳滤波器50%,并且有效地降低了纯相位型光瞳滤波器的轴向加宽.
信息光学 光瞳滤波器 第一零点比 斯特雷尔比 旁斑强度比 分辨力
中国科学院上海光学精密机械研究所强光光学重点实验室, 上海 201800
相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)以其散射强度高、方向性好、背景干扰小等优点成为分子研究的有力工具,CARS显微镜不仅可以对样品进行光谱研究,还可以对其进行功能性成像,提高了分子分析的信息量。介绍了CARS显微术的理论结果、不同结构及其在生物学领域的应用等。
非线性光学 生物成像 相干反斯托克斯拉曼散射 共焦显微术
