1 西安交通大学物理学院, 陕西 西安 710049
2 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
3 中国科学院大学, 北京 100049
光学显微成像技术无论是在临床诊疗还是在基础科学研究上都发挥着重要的作用。伴随着新型荧光探针、光学控制、探测器件的不断发展,超分辨光学显微技术突破了传统光学衍射极限的限制,为现代生物医学研究提供了新的工具。在超分辨显微成像技术中,结构光照明显微镜(SIM)通过空间编码的结构光照明样品,将样品部分超出衍射极限的高频信息调制到低频中,从而通过光学系统实现超分辨成像。SIM具有成像速度快,光漂白和光毒性弱以及对荧光染料的非特异性需求等优点,被广泛应用于活细胞超分辨光学显微成像。本文回顾了SIM技术的重要原理与技术进步,重点介绍了SIM硬件设计与图像重构算法中关键的实验要点与技术难点,列举了现阶段SIM在生物成像中的部分应用,探讨了SIM未来的发展方向。期望本文能为SIM的设计和使用者提供一定的指导。
显微 荧光显微镜 超分辨显微镜 结构光照明显微镜 硬件设计方法 图像重建算法 激光与光电子学进展
2020, 57(24): 240001
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了实现对完美涡旋光拓扑荷的快速测定, 提出了一种同轴干涉测定方法, 其基本思路是利用一个空间光调制器同时调制产生完美涡旋光与球面波, 调制球面波的发散角使两者发生干涉, 利用干涉条纹数来实现拓扑荷数的直接快速测定.理论模拟和实验测定结果表明, 利用该方法得到的干涉条纹可以测定完美涡旋光的拓扑荷, 包括大小与符号.进一步, 利用该方法测量了完美涡旋光阵列与球面波的干涉图样, 实现了对每个完美涡旋光的拓扑荷的快速测定.该原位测定方法简单、有效, 对于利用完美涡旋光实现轨道角动量控制和信息编码等应用具有参考意义.
完美涡旋光 拓扑荷数 同轴干涉 空间光调制器 傅里叶变换 Perfect optical vortex Topological charge In-line interferometry Spatial light modulator Fourier transform
