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文檔簡介
1、由于獨特的軸向光學(xué)層析能力,共焦顯微鏡自問世以來,已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、生物及醫(yī)學(xué)成像等各個領(lǐng)域。但是,受衍射效應(yīng)限制,其橫向分辨力始終無法突破波長級別,而軸向分辨力已達納米量級,橫向和軸向分辨力的嚴重不平衡,嚴重制約了共焦顯微鏡的三維成像能力。同時,隨著當前工業(yè)測量和生物檢測領(lǐng)域逐漸進入納米時代,橫向分辨力的提高更顯迫切。
本課題“光柵時空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)超分辨特性研究”的研究目的是突破衍射極限,解決共焦顯微系統(tǒng)橫向分辨力受
2、限的問題。從 Laue-Lukosz自由度不變定理角度出發(fā),在研究光柵時空調(diào)制原理和共焦顯微測量原理的基礎(chǔ)上,將光柵時空調(diào)制實現(xiàn)超分辨的方法引入共焦顯微系統(tǒng)中,來實現(xiàn)共焦顯微系統(tǒng)的橫向超分辨。
本課題主要內(nèi)容如下:
首先,開展光柵時空調(diào)制方法實現(xiàn)超分辨基本原理的研究。從 Laue-Lukosz自由度不變定理角度出發(fā),研究基于移動光柵的時空調(diào)制式4-F系統(tǒng)成像的基本理論,驗證其在不增大透鏡數(shù)值孔徑 NA的情況下,對光學(xué)
3、系統(tǒng)空間頻帶的擴展作用,并分析比較光柵參數(shù)對系統(tǒng)相干傳遞函數(shù)CTF的影響。
其次,開展基于移動光柵的時空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)成像理論的研究。將移動光柵時空調(diào)制實現(xiàn)超分辨的方法引入共焦顯微系統(tǒng)中,在相干光照明且無離焦量的條件下,分別從時域和頻域角度推導(dǎo)其2-D振幅點擴散函數(shù)和相干傳遞函數(shù)公式;并根據(jù)點擴散函數(shù)的三個特征量,分析比較光柵參數(shù)對系統(tǒng)橫向響應(yīng)特性的影響。
再次,開展基于定光柵的時空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)成像理論的研
4、究。針對上述移動光柵超分辨系統(tǒng)存在的問題,提出改進的基于定光柵的時空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng),并分別從頻域和時域角度推導(dǎo)并仿真分析其光場分布。
然后,開展基于聲光柵的時空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)成像理論的研究。分別在非相干成像和相干成像的條件下,從時域和頻域角度建立其理論和仿真模型;并從頻域、時域及實現(xiàn)手段角度,對比分析基于移動光柵、定光柵和聲光柵的時空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)優(yōu)缺點。
最后,結(jié)合聲光調(diào)制器和雙振鏡同步掃描系統(tǒng)設(shè)計并搭
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