基于超振荡现象的宽带远场超分辨成像方法研究
发布时间：2021-10-08 08:08
随着生物医学、微电子学和材料学等学科的迅速发展,传统衍射受限的光学成像系统已经无法满足高分辨率成像检测的需要,因此,突破衍射极限,超分辨成像的原理与方法已成为光学成像领域的重要研究课题。为了克服衍射极限的限制,一系列超分辨技术涌现出来,包括近场条件下的扫描近场光学显微镜（Scanning near-field optical microscope,SNOM）、受激辐射损耗显微镜（Stimulated Emission Depletion Microscopy,STED）和结构光照明荧光显微镜（Structured Illumination Microscopy,SIM）等。但他们都存在各自的缺点,比如:局限于近场成像、受限生物样品或者结构光照明等。近年来,超振荡现象为超分辨成像提供了新的研究思路。利用光场的精密干涉行为,远场局部区域可以产生光场的超振荡调制,从而实现超分辨成像。这一技术的优势在于不局限于特殊样品或照明方式即可实现远场的超分辨聚焦成像。目前该技术已成功地在实验上实现了远场超分辨成像。但现有的超振荡器件都只适用窄带或单个波长的情况,不能满足宽带远场超分辨成像的需求。针对以上...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
衍射焦斑间距变化时可能出现的分辨情况：完全分辨、恰好分辨和不能分辨Figure1.1Threedifferentcasesmayoccurwhenthedistancebetweendiffractedspotsvaried.Left
位论文 波这一成像技术成功的应用在扫描近场光学显cal Microscope，SNOM）上[8~9]，其原理图如图 1.2 所D<λ）在样品表面远小于一个波长的近场区逐点扫描物体细节信息。它能实现超分辨成像的根本原因在位置的倏逝波成分耦合成远场区域可以探测的行波由入射光波长决定了，而是由探针的孔径大小和探OM 是目前科学领域近场超分辨扫描成像常用的技，比如，光学探针的加工要求与精度较高，且需要障。
图 1.3 STED 荧光成像原理示意图[2]Figure 1.3 The schematic diagram of florescence imaging of STE展成熟的 STED 成像技术已成功应用于生物显微等等人利用该项技术成功地获得了 106 nm 的横向分辨D 技术与共焦显微镜结合起来成功地实现了33 nm 的结合超连续激光光源，进一步将 STED 横向分辨率提，STED 的分辨率将不再受到光衍射过程的限制[15]。应用的超分辨荧光成像技术是结构光照明显微镜(SIM常规显微物镜，它能分辨的最大空间频率 取决于F）。当样品包含的高频信息 f>f0时，样品细节将不调制技术，将高频信息调制到低频范围内满足 f<f0，，再利用重构算法将高频信息还原到调制前的位置，，可分辨的区域也进一步增大了，最终实现了超分用 SIM，Gustafsson 等人在 Heitzmann 研究小组在
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用光强分布转换器件实现低能耗光学超分辨[J]. 丁志华,田维坚,包正康. 光学学报. 2000(05)
[2]隐失波的特点及其应用[J]. 赵锡平. 济南大学学报(综合版). 1998(02)
博士论文
[1]荧光全场三维纳米分辨显微成像研究[D]. 陈丹妮.华中科技大学 2010
[2]实现光学超分辨的衍射器件设计方法研究[D]. 刘海涛.清华大学 2005
硕士论文
[1]超分辨光学系统成像原理与技术[D]. 查为懿.北京理工大学 2015
本文编号：3423764
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
衍射焦斑间距变化时可能出现的分辨情况：完全分辨、恰好分辨和不能分辨Figure1.1Threedifferentcasesmayoccurwhenthedistancebetweendiffractedspotsvaried.Left
位论文 波这一成像技术成功的应用在扫描近场光学显cal Microscope，SNOM）上[8~9]，其原理图如图 1.2 所D<λ）在样品表面远小于一个波长的近场区逐点扫描物体细节信息。它能实现超分辨成像的根本原因在位置的倏逝波成分耦合成远场区域可以探测的行波由入射光波长决定了，而是由探针的孔径大小和探OM 是目前科学领域近场超分辨扫描成像常用的技，比如，光学探针的加工要求与精度较高，且需要障。
图 1.3 STED 荧光成像原理示意图[2]Figure 1.3 The schematic diagram of florescence imaging of STE展成熟的 STED 成像技术已成功应用于生物显微等等人利用该项技术成功地获得了 106 nm 的横向分辨D 技术与共焦显微镜结合起来成功地实现了33 nm 的结合超连续激光光源，进一步将 STED 横向分辨率提，STED 的分辨率将不再受到光衍射过程的限制[15]。应用的超分辨荧光成像技术是结构光照明显微镜(SIM常规显微物镜，它能分辨的最大空间频率 取决于F）。当样品包含的高频信息 f>f0时，样品细节将不调制技术，将高频信息调制到低频范围内满足 f<f0，，再利用重构算法将高频信息还原到调制前的位置，，可分辨的区域也进一步增大了，最终实现了超分用 SIM，Gustafsson 等人在 Heitzmann 研究小组在
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用光强分布转换器件实现低能耗光学超分辨[J]. 丁志华,田维坚,包正康. 光学学报. 2000(05)
[2]隐失波的特点及其应用[J]. 赵锡平. 济南大学学报(综合版). 1998(02)
博士论文
[1]荧光全场三维纳米分辨显微成像研究[D]. 陈丹妮.华中科技大学 2010
[2]实现光学超分辨的衍射器件设计方法研究[D]. 刘海涛.清华大学 2005
硕士论文
[1]超分辨光学系统成像原理与技术[D]. 查为懿.北京理工大学 2015
本文编号：3423764
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