重大突破

苏州医工所医用光学室在多点扫描显微成像研究中取得进展

  随着显微成像技术的发展,高分辨显微镜已经成为生物研究中重要的工具。由于点扫描高分辨显微技术不需要采集大量的图像和后期处理,拥有相对较快的成像速度、不存在失真等优点,在高分辨显微镜中被广泛应用。但是受点扫描显微成像的限制,其成像速度已经不能满足日益发展的生物医学等研究领域的需求。 

  为了解决这一问题,近期苏州医工所张运海课题组的肖昀等研究人员,对基于四束光干涉的阵列光场进行了研究,该阵列光场包含了很多个光斑,可以同时实现多点扫描,有利于提高成像速度。首先,建立了多束光干涉的计算模型,获得了四束光干涉形成的阵列光场,如图1所示。 

   1 计算结果(a)水平干涉条纹,(b)竖直干涉条纹,(c)阵列光场 

  随后,利用Wollaston棱镜搭建了四束光干涉的光学系统,如图2所示。通过两个Wollaston棱镜以及半波片组合将一束入射光分成了四束相邻偏振方向互相垂直的线偏振光束,从而实现了四束光的干涉,形成了阵列光场,如图3所示。这种格子状干涉图案可以实现多个聚焦光斑同时照射荧光样品,实现并列显微成像,有助于提高点扫描光学显微技术的成像速度。 

 

     2a)光路示意图,(b)光路中光束的偏振方向    

    3 实验结果(a)水平干涉条纹,(b)竖直干涉条纹,(c)阵列光场 

  以上成果已经在Optik - International Journal for Light and Electron Optics 上发表: 

  Yun Xiao, Yunhai Zhang, Yaqin Shi, Shan Jiang. The study on optical lattice formed by four-beam interference. Optik2016, 127(22):10421–10427. (SCIIF=0.742 

  文章链接: 

  http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030402616309123 

  该工作得到了国家重大科研装备研制项目(超分辨显微光学关键部件及系统)、江苏省六大人才高峰资助项目以及苏州应用基础研究计划项目的支持。 

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