1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
生命科学领域的研究需要对样本进行纳米量级的宽视场、实时动态观测。提出了一种基于金属光栅近场衍射增强的结构光照明技术, 该技术在传统e-pi显微镜的基础上引入金属光栅和空间光调制器；对该技术的亚波长成像性能进行了理论分析和数值分析。研究结果表明:在波长为520 nm、数值孔径为1.3的条件下, 该技术可以使半峰全宽的横向空间分辨率为65 nm, 相比于宽场照明显微分辨率提升了约3.7倍；该技术以其优异的亚波长成像性能在生命科学领域研究中具有潜在的应用价值。
显微 荧光显微 超分辨 表面等离子体 金属光学
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室,长春 130033
经典的恢复算法不能有效地恢复被观测物的全频域信息, 空间频率的缺失导致超分辨图像伴有较为严重的旁瓣.本文提出利用最大后验概率(MAP)评估解决表面等离子体结构光照明技术中的光学旁瓣问题.结果表明MAP评估恢复算法可以有效恢复物质的高空间频率信息, 并且通过合理选择优化参数达到抑制光学旁瓣的目的.在波长520 nm, 数值孔径1.3下, 可获得半高全宽65 nm的横向分辨力, 约为传统荧光显微镜的3.6倍.该技术在生命科学观测中具有潜在应用价值.
显微 荧光显微 超分辨 表面等离子体 金属光学 图像重建技术 Microscopy Fluorescence microscopy Superresolution Surface plasmons Metal optics Image reconstruction techniques
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
提出了一种可工作于可见光波段的波长可调的超透镜。该超透镜由一层等离子体金属薄膜和两侧等厚介质薄膜的平面波导构成。通过分析介质薄膜对波导表面等离子体模式的调制作用，给出了超透镜的成像规律。结果表明，通过调节透镜介质薄膜的厚度可实现从365~515 nm、分辨率为λ/6、高能量透射率的亚波长成像。该三层膜超透镜结构简单，可有效地减小制备误差及表面粗糙度对成像的不利影响，降低了制造难度。此结构以其简单的结构、出色的成像性能在亚波长光刻、生物显微镜、高密度数据存储等方面具有潜在的应用价值。
图像处理 超分辨 薄膜 表面等离子体 金属光学 光学学报
2014, 34(12): 1210001
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所, 江苏 苏州 215163
4 长春理工大学机电工程学院, 吉林 长春 130033
为满足临床诊断对生化传感器灵敏度和特异性的要求，研究了纳米磁珠对纳米光纤光传输特性的影响，以及纳米磁珠作为标记物同时完成目标待测物提纯和高灵敏度检测的可能性。详细介绍了锥形纳米光纤传感器的制备过程、表面处理方法和纳米磁珠的处理方法，设计实验检测到了直径200~300 nm的单个纳米磁珠，验证了纳米磁珠的强信号放大作用，并通过实验验证了磁珠同时用作分离提纯和灵敏度增强的方案在纳米光纤传感器上的可行性。
传感器 纳米光纤 纳米磁珠 单纳米粒子检测 生化检测 光学学报
2014, 34(12): 1206003
