CN102540476A - 一种三维空心光斑生成方法和装置 - Google Patents
一种三维空心光斑生成方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102540476A CN102540476A CN2012100522534A CN201210052253A CN102540476A CN 102540476 A CN102540476 A CN 102540476A CN 2012100522534 A CN2012100522534 A CN 2012100522534A CN 201210052253 A CN201210052253 A CN 201210052253A CN 102540476 A CN102540476 A CN 102540476A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- phase
- sample face
- hot spot
- catoptron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
本发明公开了一种三维空心光斑生成方法和装置。该装置包括激光器、单模光纤和准直透镜、第一偏振分光棱镜、若干光线折转组件、两相位调制器、第二偏振分光棱镜、1/4波片、显微物镜、样品面和介质膜反射镜。该方法包括：分别对垂直线偏振光和平行线偏振光进行不同的相位调制，将调制后两光束合束后经同一1/4波片转换为两圆偏振光，再经显微物镜投射后透过样品面并被介质膜反射镜反射，入射到样品面的反射光线和投射光线发生干涉，分别形成横向和轴向空心光斑，两者光强叠加形成三维空心光斑，其横向尺寸可为0.56个波长，轴向尺寸可为0.44个波长。本发明可应用于受激发射损耗显微镜等超分辨显微设备中实现三维超分辨显微。
Description
技术领域
本发明属于超分辨显微领域，特别涉及一种三维空心光斑生成方法和装置。
背景技术
在受激发射损耗显微镜(STED：Stimulated Emission DepletionMicroscopy)等超分辨显微设备当中，为了实现三维超分辨显微，需要生成一个三维空心光斑。对于空心光斑，定义其尺寸为其光强分布曲线上相邻峰峰值之间的距离。由于所生成的三维空心光斑的尺寸将决定超分辨系统的分辨率，因此如何生成一个小尺寸三维空心光斑成为了提高超分辨系统分辨率的关键。
随着科学技术的发展，科研工作者们提出了多种生成三维空心光斑的方法。但是由于受到光学衍射极限的限制，运用这些方法所生成的三维空心光斑的轴向尺寸将远大于其横向尺寸，从而导致了显微系统所能实现的轴向分辨率远差于横向分辨率。S.W.Hell将0～2π涡旋位相板和0/π位相板组合使用来生成三维空心光斑。在这种方法中，0～2π涡旋位相板用于形成横向上的空心光斑，而0/π位相板则用于形成轴向上的空心光斑。当选用数值孔径为1.4的显微物镜时，采用这种方法所形成的三维空心光斑的横向尺寸约为0.64个波长，而轴向尺寸则为1.5个波长。还有研究者曾提出了将切向偏振光和径向偏振光相组合的方法来生成三维空心光斑。其中，切向偏振光用于生成横向空心光斑，径向偏振光用于实现轴向空心光斑。利用这种方法所生成的三维空心光斑的轴向尺寸仍然偏大，此外在受激发射损耗显微镜(STED：Stimulated Emission Depletion Microscopy)中运用时，这种光斑的消光能力受到了偏振方向的限制，导致可实现的分辨率不高。
发明内容
本发明提供了一种三维空心光斑生成方法和装置，所生成的三维空心光斑横向尺寸可为0.56个波长，轴向尺寸可为0.44个波长。本发明方法和装置可以较好地运用于受激发射损耗显微镜(STED：StimulatedEmission Depletion Microscopy)等超分辨显微设备当中，用以实现三维超分辨显微。
一种三维空心光斑生成方法，包括以下步骤：
(1)激光光束准直后经第一偏振分光棱镜分解为第一垂直线偏振光和第一平行线偏振光；所述第一垂直线偏振光的光路和第一平行线偏振光的光路互相垂直；
(2)将所述第一垂直线偏振光进行第一光线折转后，入射到第一相位调制器进行第一相位调制，得到第一调制光束；所述第一调制光束经第二光线折转后，垂直入射到第二偏振分光棱镜并被全部反射，得到第一工作光束；
将所述第一平行线偏振光进行第三光线折转后，入射到第二相位调制器上进行第二相位调制，得到第二调制光束；所述第二调制光束垂直入射到第二偏振分光棱镜并被全部透射，得到第二工作光束；所述第二工作光束的光路和所述第一工作光束的光路重合；
(3)将所述第一工作光束通过1/4波片转换成第一圆偏振光，其旋转方向为右旋；所述第一圆偏振光通过显微物镜之后，作为第一投射光束投射到样品面上，所述第一投射光束透过所述样品面后，入射到位于所述显微物镜的焦平面处的介质膜反射镜并被反射，得到第一反射光束，所述第一反射光束与所述第一投射光束在所述介质膜反射镜的反射面上的相位差为π的偶数倍；所述第一反射光束投射到所述样品面上，与所述第一投射光束进行干涉，形成轴向空心光斑；
将所述第二工作光束通过1/4波片转换成第二圆偏振光，其旋转方向为左旋；所述第二圆偏振光通过所述显微物镜之后，作为第二投射光束投射到所述样品面上，所述第二投射光束透过所述样品面后，入射到所述介质膜反射镜并被反射，得到第二反射光束，所述第二反射光束与所述第二投射光束在所述介质膜反射镜的反射面上的相位差为π的偶数倍；所述第二反射光束投射到所述样品面上，与所述第二投射光束进行干涉，形成横向空心光斑；
(4)所述轴向空心光斑和所述横向空心光斑在所述样品面处光强叠加，形成三维空心光斑；
其中，所述第一相位调制器进行第一相位调制所采取的第一相位调制函数
为：
所述第二相位调制器进行第二相位调制所采取的第二相位调制函数
为：
其中，ρ为光束上某点与光轴的距离，
为光束垂直光轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，z0为所述介质膜反射镜与所述样品面之间的距离，k0为激光光束的波数，θ为入射光束的孔径角，sign为符号函数。
本发明中，所述准直可通过单模光纤和准直透镜实现，所述第一光线折转、第二光线折转和第三光线折转均可以通过光线折转组件实现，所述光线折转组件可以为一个反射镜，也可以为一个以上的反射镜构成的反射镜组。
为了实现最佳的效果，在进行第一相位调制和第二相位调制前后，可以采用光线折转组件进行光线折转调节，也可以光线直接入射和出射，根据具体需要来确定。在进行相位调制时，通常以光束小于45°入射为佳；而进入第二偏振分光棱镜的垂直或平行线偏振光，则以垂直入射为佳，可使得光线被全部反射或透射，避免能量的损失。当然，同时也要考虑到尽量简化光路结构。
本发明还提供了一种三维空心光斑生成装置，包括：激光器、单模光纤和准直透镜、第一偏振分光棱镜、第一光线折转组件、第二光线折转组件、第一相位调制器、第三光线折转组件、第二相位调制器、第二偏振分光棱镜、1/4波片、显微物镜、样品面和介质膜反射镜；其中，
所述激光器，用于发出激光光束；
所述单模光纤和准直透镜，位于所述激光光束的光轴上，用于对所述激光光束进行准直得到准直光束；
所述第一偏振分光棱镜位于所述准直光束的光轴上，用于将所述准直光束偏振分光为第一垂直线偏振光和第一平行线偏振光；所述第一垂直线偏振光的光路和所述第一平行线偏振光的光路互相垂直；
所述第一光线折转组件，位于所述第一偏振分光棱镜和所述第一相位调制器之间，用于对所述第一垂直线偏振光进行第一光线折转，使得折转后的光束能够入射到所述第一相位调制器上；
所述第一相位调制器，用于对经所述第一光线折转组件光线折转后的光束进行第一相位调制，得到第一调制光束；
所述第二光线折转组件，位于所述第一调制光束的光路上，用于对所述第一调制光束进行第二光线折转，使得折转后的光束垂直入射到所述第二偏振分光棱镜；
所述第三光线折转组件，位于所述第一偏振分光棱镜和所述第二相位调制器之间，用于对所述第一平行线偏振光进行第三光线折转，使得折转后的光束能够入射到所述第二相位调制器上；
所述第二相位调制器，用于对经所述第三光线折转组件光线折转后的光束进行第二相位调制，得到第二调制光束；所述第二调制光束垂直入射到所述第二偏振分光棱镜；
所述第二偏振分光棱镜，用于使经所述第二折转组件光路折转后的光束完全反射，得到第一工作光束；同时还用于使所述第二调制光束完全透射，得到第二工作光束，且所述第二工作光束的光路和所述第一工作光束的光路重合；
所述1/4波片、所述显微物镜、所述样品面和所述介质膜反射镜依次位于所述第二工作光束的光轴(也是第一工作光束的光轴)上；
所述1/4波片垂直于z轴放置，且其快轴位于xy坐标面内的第二和第四象限，并与x轴成45°夹角；所述1/4波片用于将所述第一工作光束转换为第一圆偏振光，其旋转方向为右旋；同时还用于将所述第二工作光束转换为第二圆偏振光，其旋转方向为左旋；所设xyz坐标系中，所述z轴与所述第二工作光束的光轴平行；
所述显微物镜，用于将所述第一圆偏振光投射到所述样品面上，且入射到所述样品面上的光束为第一投射光束；同时还用于将所述第二圆偏振光投射到所述样品面上，且入射到所述样品面上的光束为第二投射光束；
所述样品面，与所述介质膜反射镜的间距为z0，用于放置待测样品；
所述介质膜反射镜，位于所述显微物镜的焦平面处，用于对透过所述样品面的第一投射光束进行反射得到第一反射光束，同时还用于对透过所述样品面的第二投射光束进行反射得到第二反射光束；所述介质膜反射镜的反射特性使得所述第一反射光束与所述第一投射光束在所述介质膜反射镜的反射面处的相位差为π的偶数倍，所述第二反射光束与所述第二投射光束在所述介质膜反射镜的反射面处的相位差为π的偶数倍；
其中，所述第一相位调制器进行第一相位调制所采取的第一相位调制函数
为：
所述第二相位调制器进行第二相位调制所采取的第二相位调制函数
为：
优选的技术方案中，所述显微物镜的数值孔径NA＝1.4。
优选的技术方案中，所述第一光线折转组件为一个反射镜或由一个以上的反射镜组成的反射镜组；所述第二光线折转组件为一个反射镜或由一个以上的反射镜组成的反射镜组；所述第三光线折转组件为一个反射镜或由一个以上的反射镜组成的反射镜组。
本发明原理如下：
在常规显微系统中，当工作光束通过显微物镜投射到样品面上时，在样品面上所成光斑的轴向尺寸将远大于其横向尺寸。这是因为在常规显微系统中，工作光束仅仅被投射在样品面的一侧，这种照射方向的不对称性导致了所成光斑尺寸的各向异性。
而在本发明中，分别对第一垂直线偏振光和第一平行线偏振光进行第一相位调制和第二相位调制，得到第一调制光束和第二调制光束；第一调制光束和第二调制光束合束后得到工作光束，经同一1/4波片分别转换为第一圆偏振光和第二圆偏振光，第一圆偏振光和第二圆偏振光经显微物镜投射后，在显微物镜的焦点附近都存在两个聚焦点位置，这两个聚焦点均位于工作光束的光轴上，并且若以显微物镜的焦点为坐标原点，则这两个聚焦点的轴向位置分别为z0和-z0。由于在显微物镜的焦平面位置设置有一介质膜反射镜，并且将样品面放置于-z0处，则通过显微物镜后投射到样品面的光束和透过样品面后再由介质膜反射镜反射的光束均聚焦于样品面处并进行干涉。由于对于所用激光波长，介质膜反射镜的反射光和入射光在反射面处的相位差为π的偶数倍，因此干涉形成的光斑分别为横向空心光斑和轴向空心光斑，两者光强叠加形成三维空心光斑。由于光束分别从样品面的两侧向样品面投射，从而有效地压缩在样品面上所成光斑的轴向尺寸，提高显微系统的分辨率。
通过改变第一相位调制器和第二相位调制器的调制函数中z0的值，可以调整光束所成两聚焦点的位置，从而实现轴向扫描。
本发明的三维空心光斑生成装置可以较好地应用于受激发射损耗显微镜等超分辨显微设备中，以提高显微系统的分辨率。
相对于现有技术，本发明具有以下有益的技术效果：
(1)大大压缩了所生成的三维空心光斑的轴向尺寸；
(2)进一步压缩了所生成的三维空心光斑的横向尺寸；
(3)装置简单，使用方便；
(4)能较好地应用于受激发射损耗显微镜等超分辨显微设备中，以提高显微系统的分辨率。
附图说明
图1为本发明的三维空心光斑生成装置的示意图；
图2为本发明的三维空心光斑生成装置应用于受激发射损耗显微镜时的示意图；
图3为本发明中第一投射光束在显微物镜焦点附近光场分布归一化曲线示意图；
图4为本发明中第二投射光束在显微物镜焦点附近光场分布归一化曲线示意图；
图5为本发明所生成的三维空心光斑轴向的归一化光强分布曲线图；
图6为本发明所生成的三维空心光斑横向的归一化光强分布曲线图；
图7为本发明所生成三维空心光斑与Hell法所生成三维空心光斑的轴向归一化光强分布曲线比较示意图；
图8为本发明所生成三维空心光斑与Hell法所生成三维空心光斑的横向归一化光强分布曲线比较示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图来详细说明本发明，但本发明并不仅限于此。
如图1所示，一种三维空心光斑生成装置，包括：第一激光器1，第一单模光纤2，第一准直透镜3，第一偏振分光棱镜4，第一反射镜5，第二反射镜6，第三反射镜7，第一相位调制器8，第二相位调制器9，第四反射镜10，第二偏振分光棱镜11，1/4波片12，显微物镜13，样品面14，介质膜反射镜15。
其中，第一单模光纤2和第一准直透镜3位于第一激光器1发出的光束的光轴上，并对第一激光器1发出的光束进行准直处理得到准直光束；第一偏振分光棱镜4位于该准直光束的光轴上，将垂直入射的准直光束偏振分光为第一垂直线偏振光R1和第一平行线偏振光R2，第一垂直线偏振光R1的光路和第一平行线偏振光R2的光路互相垂直。
第一反射镜5和第二反射镜6构成第一光线折转组件，位于第一偏振分光棱镜4和第一相位调制器8之间，将入射的第一垂直线偏振光R1进行第一光线折转，使得折转后的光束能够入射到第一相位调制器8上；第一相位调制器8的第一相位调制函数设为
且
其中，ρ为光束上某点与光轴的距离，
为光束垂直光轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，z0为介质膜反射镜15与样品面14之间的距离，k0为激光光束的波数，θ为入射光束的孔径角，sign为符号函数。第一相位调制器8进行第一相位调制后，出射的光束为第一调制光束。
第三反射镜7为第三光线折转组件，位于第一偏振分光棱镜4和第二相位调制器9之间，将入射的第一平行线偏振光R2进行第三光线折转，使得折转后的光束能够入射到第二相位调制器9上；第二相位调制器9的第二相位调制函数设为
且
其中，ρ为光束上某点与光轴的距离，
为光束垂直光轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，z0为介质膜反射镜15与样品面14之间的距离，k0为激光光束的波数，θ为入射光束的孔径角，sign为符号函数。第二相位调制器9进行第二相位调制后，出射的光束为第二调制光束。
第四反射镜10为第二光线折转组件，位于第一调制光束的光路上，对入射的第一调制光束进行反射实现第二光线折转，折转后的光束垂直入射到第二偏振分光棱镜11并被完全反射，得到第一工作光束。第二偏振分光棱镜11同时还对第二调制光束完全透射，得到第二工作光束。第一工作光束的光路和第二工作光束的光路重合。
1/4波片12、显微物镜13、样品面14、介质膜反射镜15依次位于第二工作光束的光轴(也是第一工作光束的光轴)上。
1/4波片12垂直于z轴放置(所设xyz坐标系中z轴与第二工作光束的光轴平行)，且1/4波片12的快轴位于xy坐标面内的第二和第四象限，并与x轴成45°夹角。第一工作光束通过1/4波片12后转换得到第一圆偏振光(旋转方向为右旋，也可称为右旋圆偏振光)，第二工作光束通过1/4波片12后转换得到第二圆偏振光(旋转方向为左旋，也可称为左旋圆偏振光)。
显微物镜13将入射的第一圆偏振光投射到样品面14上，记为样品面14的第一投射光束；同时，显微物镜13将入射的第二圆偏振光投射到样品面14上，记为样品面14的第二投射光束；
样品面14上放置有待测样品，第一投射光束和第二投射光束透过该待测样品。
介质膜反射镜15，位于显微物镜13的焦平面处，并且与样品面14的间距为z0。当第一投射光束和第二投射光束透过样品面14后入射到介质膜反射镜15时，经反射会产生第一反射光束和第二反射光束。介质膜反射镜15的反射特性使得第一反射光束与第一投射光束在介质膜反射镜15的反射面上的相位差为π的偶数倍，第二反射光束与第二投射光束在介质膜反射镜15的反射面上的相位差为π的偶数倍。这样，当第一反射光束投射到样品面14上，与第一投射光束进行干涉，形成轴向空心光斑；当第二反射光束投射到样品面14上，与第二投射光束进行干涉，形成横向空心光斑。横向空心光斑和轴向空心光斑光强叠加形成三维空心光斑。
上述装置中，显微物镜13的数值孔径NA＝1.4。
采用图1所示的装置生成三维空心光斑的方法如下：
从第一激光器1发出的激光光束，首先被导入第一单模光纤2，从第一单模光纤2出射的激光光束，经过第一准直透镜3完成准直。经过准直后的光束通过第一偏振分光棱镜4偏振分光为第一垂直线偏振光R1和第一平行线偏振光R2，第一垂直线偏振光R1的光路和第一平行线偏振光R2的光路互相垂直。
第一垂直线偏振光R1依次经过第一反射镜5和第二反射镜6的反射之后，入射(小于45°入射最佳)到第一相位调制器8上进行第一相位调制，得到第一调制光束；第一调制光束经第四反射镜10反射后，垂直入射到第二偏振分光棱镜11并被全部反射，得到第一工作光束。
第一工作光束通过1/4波片12转换为第一圆偏振光(旋转方向为右旋，也可称为右旋圆偏振光)，再通过显微物镜13投射到样品面14上，记为第一投射光束；第一投射光束透过样品面14入射到介质膜反射镜15并被反射，得到第一反射光束，第一反射光束与第一投射光束在介质膜反射镜15反射面上的相位差为π的偶数倍；第一反射光束投射到样品面14上，与第一投射光束进行干涉，形成轴向空心光斑。
第一平行线偏振光R2经第三反射镜7反射后，入射(小于45°入射最佳)到第二相位调制器9进行第二相位调制，得到第二调制光束；第二调制光束垂直入射到第二偏振分光棱镜11并被全部透射，得到第二工作光束。
第二工作光束通过1/4波片12转换为第二圆偏振光(旋转方向为左旋，也可称为左旋圆偏振光)，再通过显微物镜13投射到样品面14上，记为第二投射光束；第二投射光束透过样品面14入射到介质膜反射镜15并被反射，得到第二反射光束，第二反射光束与第二投射光束在介质膜反射镜15反射面上的相位差为π的偶数倍；第二反射光束投射到样品面14上，与第二投射光束进行干涉，形成横向空心光斑。
轴向空心光斑和横向空心光斑在样品面14处光强叠加，形成三维空心光斑。
上述装置和方法中，
第一相位调制器8的相位调制函数(即第一相位调制函数)为
其中，ρ为光束上某点与光轴的距离，
为光束垂直光轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，z0为介质膜反射镜15与样品面14之间的距离，k0为激光光束的波数，θ为入射光束的孔径角，sign为符号函数。
则，经第一相位调制器8调制后出射的第一调制光束的电矢量强度可由下式表示：
其中，
为入射到第一相位调制器8上的光束在
处的电矢量强度，
为第一调制光束在
处的电矢量强度，ρ为光束上某点与光轴的距离，
为光束垂直光轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，i为虚数单位，z0为介质膜反射镜15与样品面14之间的距离，k0为激光光束的波数，θ为入射光束的孔径角，sign为符号函数。
第二相位调制器9的相位调制函数(即第二相位调制函数)为
其中，ρ为光束上某点与光轴的距离，
为光束垂直光轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，z0为介质膜反射镜15与样品面14之间的距离，k0为激光光束的波数，θ为入射光束的孔径角，sign为符号函数。
则，经第二相位调制器9调制后出射的第二调制光束的电矢量强度可由下式表示：
其中，
为入射到第二相位调制器9上的光束在
处的电矢量强度，
为第二调制光束在处的电矢量强度，ρ为光束上某点与光轴的距离，
为光束垂直光轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，i为虚数单位，z0为介质膜反射镜15与样品面14之间的距离，k0为激光光束的波数，θ为入射光束的孔径角，sign为符号函数。
第一调制光束依次经第四反射镜10反射和第二偏振分光棱镜11反射后得到的第一工作光束，在通过1/4波片12后转换为第一圆偏振光(旋转方向为右旋，也可称为右旋圆偏振光)；第二调制光束经第二偏振分光棱镜11透射后得到的第二工作光束(第二工作光束的光路与第一工作光束的光路重合)，在通过1/4波片12后转换为第二圆偏振光(旋转方向为左旋，也可称为左旋圆偏振光)。
圆偏振光(包括第一圆偏振光和第二圆偏振光)经显微物镜13投射到样品面14上，相应投射光束(包括第一投射光束和第二投射光束)在显微物镜13的焦点附近所成的光场分布可由德拜积分确定，具体如下：
式中，
是以显微物镜13的焦点位置为原点的柱坐标系，代表了
处的电矢量强度，i为虚数单位，C为归一化常数，θ为光束孔径角，
为光束垂直z轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，
是入射光的振幅分布，
表征了显微物镜13的结构，则表示了入射光的偏振信息，k＝2π/λ，n为介质折射率。
由上式计算可以发现，无论是第一圆偏振光还是第二圆偏振光经显微物镜13投射后，相应投射光束在显微物镜13的焦点附近都将存在两个聚焦点位置，这两个聚焦点均位于第一工作光束的光轴上，并且若以显微物镜13的焦点为坐标原点，则这两个聚焦点的轴向位置分别为z0和-z0。第一投射光束在显微物镜13的焦点附近的光场分布归一化曲线如图3所示。第二投射光束在显微物镜13的焦点附近的光场分布归一化曲线如图4所示。
由于介质膜反射镜15位于显微物镜13的焦平面位置，而样品面14位于-z0处，则在样品面14处由显微物镜13投射的光束和透过样品面14后再由介质膜反射镜15反射的光束均聚焦于样品面14处并形成干涉(可以视为光束分别从样品面的两侧向样品面投射)。即：
第一圆偏振光入射显微镜时，第一投射光束和第一反射光束在样品面14处形成干涉。由于介质膜反射镜15的反射特性使得第一反射光束和第一投射光束在介质膜反射镜15反射面上的相位差为π的偶数倍，根据干涉理论计算得出干涉所形成的光斑形状为轴向空心光斑。当显微物镜13的数值孔径NA＝1.4时，所成轴向空心光斑的轴向尺寸为0.44个波长。
第二圆偏振光入射显微镜时，第二投射光束和第二反射光束在样品面14处形成干涉。由于介质膜反射镜15的反射特性使得第二反射光束和第二投射光束在介质膜反射镜15反射面上的相位差为π的偶数倍，根据干涉理论计算得出干涉所形成的光斑形状为横向空心光斑。当显微物镜13的数值孔径NA＝1.4时，所成横向空心光斑的横向尺寸为0.56个波长。
所形成的横向空心光斑和轴向空心光斑的光强叠加，便可以形成三维空心光斑，其横向尺寸为0.56个波长，轴向尺寸为0.44个波长。所成三维光斑的轴向归一化光强分布曲线如图5所示，其横向归一化光强分布曲线如图6所示。
上述的三维空心光斑生成装置可应用于受激发射损耗显微镜系统中，用以提高显微系统的分辨率，其具体工作光路如图2所示。
如图2所示，一种采用了本发明三维空心光斑生成装置的受激发射损耗显微镜系统，包括：第一激光器1，第一单模光纤2，第一准直透镜3，第一偏振分光棱镜4，第一反射镜5，第二反射镜6，第三反射镜7，第一相位调制器8，第二相位调制器9，第四反射镜10，第二偏振分光棱镜11，1/4波片12，显微物镜13，样品面14，介质膜反射镜15，第二激光器16，第二单模光纤17，第二准直透镜18，第五反射镜19，第三相位调制器20，第六反射镜21，二向色镜22。
其中，第一激光器1，第一单模光纤2，第一准直透镜3，第一偏振分光棱镜4，第一反射镜5，第二反射镜6，第三反射镜7，第一相位调制器8，第二相位调制器9，第四反射镜10，第二偏振分光棱镜11，1/4波片12，显微物镜13，样品面14和介质膜反射镜15为上述的三维空心光斑生成装置，用以生成一个三维空心光斑，作为受激发射损耗显微镜系统中的STED光斑。
其中，第二激光器16，第二单模光纤17，第二准直透镜18，第五反射镜19，第三相位调制器20，第六反射镜21和1/4波片12，显微物镜13，样品面14，介质膜反射镜15共同作用，用以生成一个实心光斑，作为受激发射损耗显微镜系统中的激发光斑。
其中，二向色镜22对于第一激光器1所发出的光束波长具有透射特性，二向色镜22对于第二激光器16所发出的光束波长具有反射特性；且由二向色镜22透射的光束的光轴与由二向色镜22反射的光束的光轴重合。
其中，介质膜反射镜15具有以下的反射特性：入射光波长为第一激光器1所发出的激光波长时，反射光与入射光在反射面处的相位差为π的偶数倍；入射光波长为第二激光器16所发出的激光波长时，反射光与入射光在反射面处的相位差为π的奇数倍。
应用了前述三维空心光斑生成装置的受激发射损耗显微镜系统的工作过程如下：
由第一激光器1，第一单模光纤2，第一准直透镜3，第一偏振分光棱镜4，第一反射镜5，第二反射镜6，第三反射镜7，第一相位调制器8，第二相位调制器9，第四反射镜10，第二偏振分光棱镜11，1/4波片12，显微物镜13，样品面14和介质膜反射镜15构成的上述的三维空心光斑生成装置，并按上述方法生成三维空心光斑，其横向尺寸为0.56个波长，轴向尺寸为0.44个波长，用作受激发射损耗显微镜系统中的STED光斑。
同时，由第二激光器16发出并经第二单模光纤17和第二准直透镜18准直的激光光束称为激发光束R3，用以作为受激发射损耗显微镜系统中的激发光。激发光束R3被第五反射镜19反射后，入射到第三相位调制器20上进行第三相位调制，得到第三调制光束。
第三调制光束被第六反射镜21反射，再被二向色镜22反射，形成第三工作光束。第三工作光束通过1/4波片12转换成第三圆偏振光，并通过显微物镜13投射到样品面14上，记为第三投射光束。
第三投射光束透过样品面14入射到介质膜反射镜15并被反射，得到第三反射光束；第三反射光束投射到样品面14上，与第三投射光束形成干涉，形成三维实心光斑。
其中，第三相位调制器20的调制函数(即第三相位调制函数)为
且
其中，ρ为光束上某点与光轴的距离，
为光束垂直光轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，z0为介质膜反射镜15与样品面14之间的距离，k0为激光光束的波数，θ为入射光束的孔径角，sign为符号函数。
则，经第三相位调制器20调制后出射的第三调制光束的电矢量强度可由下式表示：
其中，
为入射到第三相位调制器20上的光束在处的电矢量强度，为第三调制光束在
处的电矢量强度，ρ为光束上某点与光轴的距离，
为光束垂直光轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，i为虚数单位，z0为介质膜反射镜15与样品面14之间的距离，k0为激光光束的波数，θ为入射光束的孔径角，sign为符号函数。
第三调制光束依次被第六反射镜21反射和二向色镜22透射后得到的第三工作光束，再通过1/4波片12后转换为第三圆偏振光。
同样，通过德拜积分可得第三圆偏振光经显微物镜13投射后，其投射光束在显微物镜13的焦点附近也存在两个聚焦点位置。这两个聚焦点均位于第三工作光束的光轴之上，并且若以显微物镜13的焦点为坐标原点，则这两个聚焦点的轴向位置分别为z0和-z0。
由于介质膜反射镜15位于显微物镜13的焦平面位置，而样品面14位于-z0处，则在样品面14处由显微物镜13投射的光束和透过样品面14后再由介质膜反射镜15反射的光束均聚焦于样品面14处并形成干涉(可以视为光束分别从样品面的两侧向样品面投射)。即：第三圆偏振光由显微物镜13投射到样品面14上时，第三投射光束和第三反射光束在样品面14处形成干涉。由于介质膜反射镜15的反射特性使得第三反射光束和第三投射光束在介质膜反射镜15的反射面处的相位差为π的奇数倍，反射时存在半波损失，所以此时所成激发光斑为实心光斑。当显微物镜13的数值孔径NA＝1.4时，实心光斑的横向尺寸为0.36个波长，轴向尺寸为0.25个波长。对于实心光斑，其尺寸定义为其光强分布曲线的半高全宽值。
通过所形成的三维空心STED光斑和实心激发光斑的共同作用，便可以实现受激发射损耗显微。
将上述所形成的三维空心STED光斑和S.W.Hell所用0～2π涡旋位相板和0/π位相板组合的方法所生成的三维空心STED光斑进行比较可以发现：本发明中所用方法大大压缩了所成光斑的轴向尺寸，同时还进一步地减小了其横向尺寸。两种光斑的轴向归一化光强分布曲线比较示意图如图7所示，横向归一化光强分布曲线比较示意图如图8所示。可见，将本发明的三维空心光斑生成装置应用于受激发射损耗显微镜系统中可以显著提高显微系统的分辨率。
Claims (6)
1.一种三维空心光斑生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)激光光束准直后经第一偏振分光棱镜分解为第一垂直线偏振光和第一平行线偏振光；所述第一垂直线偏振光的光路和第一平行线偏振光的光路互相垂直；
(2)将所述第一垂直线偏振光进行第一光线折转后，入射到第一相位调制器进行第一相位调制，得到第一调制光束；所述第一调制光束经第二光线折转后，垂直入射到第二偏振分光棱镜并被全部反射，得到第一工作光束；
将所述第一平行线偏振光进行第三光线折转后，入射到第二相位调制器上进行第二相位调制，得到第二调制光束；所述第二调制光束垂直入射到第二偏振分光棱镜并被全部透射，得到第二工作光束；所述第二工作光束的光路和所述第一工作光束的光路重合；
(3)将所述第一工作光束通过1/4波片转换成第一圆偏振光，其旋转方向为右旋；所述第一圆偏振光通过显微物镜之后，作为第一投射光束投射到样品面上，所述第一投射光束透过所述样品面后，入射到位于所述显微物镜的焦平面处的介质膜反射镜并被反射，得到第一反射光束，所述第一反射光束与所述第一投射光束在所述介质膜反射镜的反射面上的相位差为π的偶数倍；所述第一反射光束投射到所述样品面上，与所述第一投射光束进行干涉，形成轴向空心光斑；
将所述第二工作光束通过1/4波片转换成第二圆偏振光，其旋转方向为左旋；所述第二圆偏振光通过所述显微物镜之后，作为第二投射光束投射到所述样品面上，所述第二投射光束透过所述样品面后，入射到所述介质膜反射镜并被反射，得到第二反射光束，所述第二反射光束与所述第二投射光束在所述介质膜反射镜的反射面上的相位差为π的偶数倍；所述第二反射光束投射到所述样品面上，与所述第二投射光束进行干涉，形成横向空心光斑；
(4)所述轴向空心光斑和所述横向空心光斑在所述样品面处光强叠加，形成三维空心光斑；
其中，所述第一相位调制器进行第一相位调制所采取的第一相位调制函数
为：所述第二相位调制器进行第二相位调制所采取的第二相位调制函数
为：
其中，ρ为光束上某点与光轴的距离，
为光束垂直光轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，z0为所述介质膜反射镜与所述样品面之间的距离，k0为激光光束的波数，θ为入射光束的孔径角，sign为符号函数。
2.用于实现如权利要求1所述的三维空心光斑生成方法的三维空心光斑生成装置，其特征在于，包括：激光器、单模光纤和准直透镜、第一偏振分光棱镜、第一光线折转组件、第二光线折转组件、第一相位调制器、第三光线折转组件、第二相位调制器、第二偏振分光棱镜、1/4波片、显微物镜、样品面和介质膜反射镜；其中，
所述激光器，用于发出激光光束；
所述单模光纤和准直透镜，位于所述激光光束的光轴上，用于对所述激光光束进行准直得到准直光束；
所述第一偏振分光棱镜位于所述准直光束的光轴上，用于将所述准直光束偏振分光为第一垂直线偏振光和第一平行线偏振光；所述第一垂直线偏振光的光路和所述第一平行线偏振光的光路互相垂直；
所述第一光线折转组件，位于所述第一偏振分光棱镜和所述第一相位调制器之间，用于对所述第一垂直线偏振光进行第一光线折转，使得折转后的光束能够入射到所述第一相位调制器上；
所述第一相位调制器，用于对经所述第一光线折转组件光线折转后的光束进行第一相位调制，得到第一调制光束；
所述第二光线折转组件，位于所述第一调制光束的光路上，用于对所述第一调制光束进行第二光线折转，使得折转后的光束垂直入射到所述第二偏振分光棱镜；
所述第三光线折转组件，位于所述第一偏振分光棱镜和所述第二相位调制器之间，用于对所述第一平行线偏振光进行第三光线折转，使得折转后的光束能够入射到所述第二相位调制器上；
所述第二相位调制器，用于对经所述第三光线折转组件光线折转后的光束进行第二相位调制，得到第二调制光束；所述第二调制光束垂直入射到所述第二偏振分光棱镜；
所述第二偏振分光棱镜，用于使经所述第二光线折转组件光路折转后的光束完全反射，得到第一工作光束；同时还用于使所述第二调制光束完全透射，得到第二工作光束，且所述第二工作光束的光路和所述第一工作光束的光路重合；
所述1/4波片、所述显微物镜、所述样品面和所述介质膜反射镜依次位于所述第二工作光束的光轴上；
所述1/4波片垂直于z轴放置，且其快轴位于xy坐标面内的第二和第四象限，并与x轴成45°夹角；所述1/4波片用于将所述第一工作光束转换为第一圆偏振光，其旋转方向为右旋；同时还用于将所述第二工作光束转换为第二圆偏振光，其旋转方向为左旋；所设xyz坐标系中，所述z轴与所述第二工作光束的光轴平行；
所述显微物镜，用于将所述第一圆偏振光投射到所述样品面上，且入射到所述样品面上的光束为第一投射光束；同时还用于将所述第二圆偏振光投射到所述样品面上，且入射到所述样品面上的光束为第二投射光束；
所述样品面，与所述介质膜反射镜的间距为z0，用于放置待测样品；
所述介质膜反射镜，位于所述显微物镜的焦平面处，用于对透过所述样品面的第一投射光束进行反射得到第一反射光束，所述第一反射光束与所述第一投射光束在所述介质膜反射镜的反射面处的相位差为π的偶数倍；同时还用于对透过所述样品面的第二投射光束进行反射得到第二反射光束，且所述第二反射光束与所述第二投射光束在所述介质膜反射镜的反射面处的相位差为π的偶数倍；
其中，所述第一相位调制器进行第一相位调制所采取的第一相位调制函数
为：
所述第二相位调制器进行第二相位调制所采取的第二相位调制函数为：其中，ρ为光束上某点与光轴的距离，
为光束垂直光轴剖面内位置极坐标矢量与x轴的夹角，z0为所述介质膜反射镜与所述样品面之间的距离，k0为激光光束的波数，θ为入射光束的孔径角，sign为符号函数。
3.如权利要求2所述的三维空心光斑生成装置，其特征在于，所述显微物镜的数值孔径NA＝1.4。
4.如权利要求2所述的三维空心光斑生成装置，其特征在于，其特征在于，所述第一光线折转组件为一个反射镜或由一个以上的反射镜组成的反射镜组。
5.如权利要求2所述的三维空心光斑生成装置，其特征在于，其特征在于，所述第二光线折转组件为一个反射镜或由一个以上的反射镜组成的反射镜组。
6.如权利要求2所述的三维空心光斑生成装置，其特征在于，其特征在于，所述第三光线折转组件为一个反射镜或由一个以上的反射镜组成的反射镜组。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210052253.4A CN102540476B (zh) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | 一种三维空心光斑生成方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210052253.4A CN102540476B (zh) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | 一种三维空心光斑生成方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102540476A true CN102540476A (zh) | 2012-07-04 |
| CN102540476B CN102540476B (zh) | 2014-01-29 |
Family
ID=46347733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210052253.4A Expired - Fee Related CN102540476B (zh) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | 一种三维空心光斑生成方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102540476B (zh) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102830102A (zh) * | 2012-08-21 | 2012-12-19 | 浙江大学 | 基于空心聚焦光斑激发的共聚焦显微方法和装置 |
| CN103439767A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-12-11 | 江苏金迪电子科技有限公司 | 一种可编程的光纤模式激励和耦合方法 |
| CN105241857A (zh) * | 2015-09-30 | 2016-01-13 | 深圳大学 | 一种超分辨成像系统 |
| CN107490568A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-12-19 | 四川大学 | 基于受激发射损耗特性的超分辨率显微成像装置和方法 |
| CN107505695A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-12-22 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 结构光照明装置及产生条纹结构光的方法 |
| CN109031634A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-18 | 西北大学 | 一种连续波受激发射损耗显微镜光路装置 |
| CN109239947A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 西北大学 | 一种基于热光效应获得空心光束的装置及方法 |
| CN109358030A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-02-19 | 浙江大学 | 一种具有自动对准功能的多色超分辨显微镜系统 |
| CN109387496A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-02-26 | 深圳大学 | 高分辨率显微成像系统 |
| CN109550468A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-02 | 合肥市科幂理化设备制造有限公司 | 一种光反应装置的光源系统及光反应装置 |
| CN110568731A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-13 | 浙江大学 | 一种超衍射极限焦斑阵列生成装置 |
| WO2020093727A1 (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-14 | 浙江大学 | 一种基于光束整形的结构光生成装置和方法 |
| CN111504970A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-07 | 浙江大学 | 一种镜面辅助三维超分辨显微成像系统及方法 |
| CN111722392A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-09-29 | 南京大学 | 一种基于超构透镜阵列的大视场集成显微成像装置 |
| CN112034626A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-04 | 之江实验室 | 一种高通量3d暗斑生成装置 |
| US10876970B2 (en) | 2016-04-12 | 2020-12-29 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Light-sheet microscope with parallelized 3D image acquisition |
| CN112363322A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-02-12 | 之江实验室 | 一种用于激光直写的共轴超分辨焦斑阵列产生装置 |
| US10989661B2 (en) | 2015-05-01 | 2021-04-27 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Uniform and scalable light-sheets generated by extended focusing |
| US11092793B2 (en) | 2017-11-30 | 2021-08-17 | Fondazione Istituto Italiano Di Tecnologia | Method of lightening at least one biological sample, three-dimensional high resolution depletion microscopy method and corresponding microscope |
| CN114114699A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-01 | 深圳市大族数控科技股份有限公司 | 光束整形装置、系统和方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2009A (en) * | 1841-03-18 | Improvement in machines for boring war-rockets | ||
| CN101907766A (zh) * | 2010-07-09 | 2010-12-08 | 浙江大学 | 基于切向偏振的超分辨荧光显微方法及装置 |
| CN101975992A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-16 | 浙江大学 | 基于位相与偏振的焦深扩展的方法和装置 |
-
2012
- 2012-03-01 CN CN201210052253.4A patent/CN102540476B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2009A (en) * | 1841-03-18 | Improvement in machines for boring war-rockets | ||
| CN101907766A (zh) * | 2010-07-09 | 2010-12-08 | 浙江大学 | 基于切向偏振的超分辨荧光显微方法及装置 |
| CN101975992A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-02-16 | 浙江大学 | 基于位相与偏振的焦深扩展的方法和装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《光学学报》 20100930 马宝田等 "环形光束产生局域空心光的几何光学分析与实验" 期刊第2549-2553页 1-6 第30卷, 第9期 * |
| 马宝田等: ""环形光束产生局域空心光的几何光学分析与实验"", 《光学学报》, vol. 30, no. 9, 30 September 2010 (2010-09-30), pages 2549 - 2553 * |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102830102A (zh) * | 2012-08-21 | 2012-12-19 | 浙江大学 | 基于空心聚焦光斑激发的共聚焦显微方法和装置 |
| CN102830102B (zh) * | 2012-08-21 | 2015-03-18 | 浙江大学 | 基于空心聚焦光斑激发的共聚焦显微方法和装置 |
| CN103439767A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-12-11 | 江苏金迪电子科技有限公司 | 一种可编程的光纤模式激励和耦合方法 |
| CN103439767B (zh) * | 2013-06-26 | 2015-07-29 | 江苏金迪电子科技有限公司 | 一种可编程的光纤模式激励和耦合方法 |
| US10989661B2 (en) | 2015-05-01 | 2021-04-27 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Uniform and scalable light-sheets generated by extended focusing |
| CN105241857A (zh) * | 2015-09-30 | 2016-01-13 | 深圳大学 | 一种超分辨成像系统 |
| US10876970B2 (en) | 2016-04-12 | 2020-12-29 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Light-sheet microscope with parallelized 3D image acquisition |
| CN107505695A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-12-22 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 结构光照明装置及产生条纹结构光的方法 |
| CN107505695B (zh) * | 2017-07-24 | 2019-10-29 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 结构光照明装置及其产生条纹结构光的方法 |
| CN107490568A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-12-19 | 四川大学 | 基于受激发射损耗特性的超分辨率显微成像装置和方法 |
| CN107490568B (zh) * | 2017-08-09 | 2020-08-18 | 四川大学 | 基于受激发射损耗特性的超分辨率显微成像装置和方法 |
| US11092793B2 (en) | 2017-11-30 | 2021-08-17 | Fondazione Istituto Italiano Di Tecnologia | Method of lightening at least one biological sample, three-dimensional high resolution depletion microscopy method and corresponding microscope |
| CN109031634A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-18 | 西北大学 | 一种连续波受激发射损耗显微镜光路装置 |
| CN109031634B (zh) * | 2018-08-07 | 2020-08-14 | 西北大学 | 一种连续波受激发射损耗显微镜光路装置 |
| CN109239947A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 西北大学 | 一种基于热光效应获得空心光束的装置及方法 |
| CN109387496A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-02-26 | 深圳大学 | 高分辨率显微成像系统 |
| CN109387496B (zh) * | 2018-10-10 | 2021-07-09 | 深圳大学 | 高分辨率显微成像系统 |
| WO2020093727A1 (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-14 | 浙江大学 | 一种基于光束整形的结构光生成装置和方法 |
| US11418012B2 (en) | 2018-11-06 | 2022-08-16 | Zhejiang University | Structured beam generation device and method based on beam shaping |
| CN109358030B (zh) * | 2018-11-26 | 2020-10-30 | 浙江大学 | 一种具有自动对准功能的多色超分辨显微镜系统 |
| CN109358030A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-02-19 | 浙江大学 | 一种具有自动对准功能的多色超分辨显微镜系统 |
| CN109550468A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-02 | 合肥市科幂理化设备制造有限公司 | 一种光反应装置的光源系统及光反应装置 |
| CN110568731A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-13 | 浙江大学 | 一种超衍射极限焦斑阵列生成装置 |
| CN111504970A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-07 | 浙江大学 | 一种镜面辅助三维超分辨显微成像系统及方法 |
| CN111504970B (zh) * | 2020-05-06 | 2021-11-09 | 浙江大学 | 一种镜面辅助三维超分辨显微成像系统及方法 |
| CN111722392B (zh) * | 2020-07-22 | 2021-06-08 | 南京大学 | 一种基于超构透镜阵列的大视场集成显微成像装置 |
| CN111722392A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-09-29 | 南京大学 | 一种基于超构透镜阵列的大视场集成显微成像装置 |
| CN112034626A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-04 | 之江实验室 | 一种高通量3d暗斑生成装置 |
| CN112034626B (zh) * | 2020-08-25 | 2022-04-08 | 之江实验室 | 一种高通量3d暗斑生成装置 |
| CN112363322A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-02-12 | 之江实验室 | 一种用于激光直写的共轴超分辨焦斑阵列产生装置 |
| CN114114699A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-01 | 深圳市大族数控科技股份有限公司 | 光束整形装置、系统和方法 |
| CN114114699B (zh) * | 2021-11-05 | 2024-04-12 | 深圳市大族数控科技股份有限公司 | 光束整形装置、系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102540476B (zh) | 2014-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102540476B (zh) | 一种三维空心光斑生成方法和装置 | |
| CN102661938B (zh) | 一种基于切向偏振光的受激发射损耗显微方法和装置 | |
| CN102735617B (zh) | 一种超分辨显微方法和装置 | |
| CN105973853B (zh) | 一种基于双模式竞争激发的超分辨显微方法和装置 | |
| US11726309B2 (en) | Illumination system for STED optical microscope and STED optical microscope | |
| CN110632045B (zh) | 一种产生并行超分辨焦斑的方法和装置 | |
| CN105954880B (zh) | 一种飞秒柱矢量光束的产生系统 | |
| KR102292826B1 (ko) | 선형 편광에 대한 편광 선택적 메타표면을 이용한 트리포시 메타렌즈 소자 | |
| CN109211871A (zh) | 一种受激发射损耗荧光寿命超分辨成像装置 | |
| CN104634766A (zh) | 一种基于泵浦-探针技术的超分辨装置和方法 | |
| CN109164663A (zh) | 一种小型化纠缠源及其制备方法、以及设备无关量子随机数发生器 | |
| CN108227247A (zh) | 基于声光调制的8程移频器 | |
| CN102566076B (zh) | 多焦点光束产生装置及多焦点共焦扫描显微镜 | |
| CN106773586A (zh) | 基于单模光纤的无透镜Jones矩阵全息测量和成像系统 | |
| CN106442445A (zh) | 一种基于单通道的多色超分辨显微系统及方法 | |
| CN111504970B (zh) | 一种镜面辅助三维超分辨显微成像系统及方法 | |
| Wang et al. | Dual‐color STED super‐resolution microscope using a single laser source | |
| CN102289081B (zh) | 一种产生切向偏振光束的方法和装置 | |
| CN101744607A (zh) | 压缩态光场的成像系统 | |
| CN208013594U (zh) | 一种基于声光调制的8程移频器 | |
| CN106885633B (zh) | 基于轨道角动量辅助的偏振测量系统 | |
| CN102866137B (zh) | 一种二维超分辨显微方法和装置 | |
| CN101975992B (zh) | 基于位相与偏振的焦深扩展的方法和装置 | |
| CN210401902U (zh) | 光纤隔离器、激光器及工业设备 | |
| Liu et al. | High-efficiency monolayer metallic metasurface for modulation of orbital angular momentum |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140129 Termination date: 20200301 |