1 教育部物质非平衡合成与调控重点实验室，陕西 西安 710049
2 西安交通大学物理学院，陕西 西安 710049
激光扫描显微镜通过扫描高度汇聚的激光焦点可以获得样品的三维图像，而激光扫描显微镜时间分辨率低、光毒性大的缺点限制了其在活体快速三维成像等领域中的应用。近年来具有三维成像能力的宽场显微镜技术逐渐成为三维成像领域的研究热点。聚焦形貌恢复技术、结构光照明显微技术以及深度学习辅助三维成像是三种基于宽场成像的快速三维成像技术，通过硬件提升和软件辅助的方式，提高了宽场显微镜的三维成像能力。分别介绍了它们的原理、优缺点、最新的研究进展与应用，最后对宽场三维显微技术的未来发展进行了总结与展望。
生物光学 宽场显微镜 三维成像 聚焦形貌恢复 结构光照明显微镜 深度学习
Author Affiliations
Abstract
School of Electronic Science and Engineering (National Model Microelectronics College), Xiamen University, Xiamen 361005, China
We propose a simple five-layer structure for creating red structural color, which has high color purity and high brightness. The design is based on the superposition of a silver substrate and multilayer silicon material. Absorption at the shorter wavelengths of the structure is effectively guaranteed, and reflection at the longer wavelengths is well enhanced. The red structural color has a peak reflectivity of 91% and a colorimetric purity of 0.9. Moreover, the designed structure displays angle-invariant performance up to 60°. This kind of structure scheme is environmentally friendly with low fabrication cost, and it can play an important role in a variety of fields, such as color displays and image sensors.
structural colors absorption thin films Chinese Optics Letters
2022, 20(2): 021601
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
