二次諧波顯微術的尺寸特性和取向探測研究.pdf

1、二次諧波顯微術是利用二次諧波信號進行顯微成像或探測的一種新型光學顯微技術。與雙光子熒光顯微術相比,二次諧波顯微術無需使用熒光標記,這從根本上消除了光毒性和光漂白。更為重要的是,相干特性使得二次諧波顯微術對樣品亞微米結構非常敏感。近些年來,二次諧波顯微術的上述優(yōu)點使得它在生命科學、新型材料科學等領域中有著重要的應用和研究價值。
　　 本文從優(yōu)化系統(tǒng)結構、拓展應用領域的角度出發(fā),對二次諧波顯微術的尺寸特性、取向探測和偏振補償進行了研

2、究,主要研究結果包括以下幾方面:
　　 1.基于矢量衍射理論和格林函數法研究了二次諧波顯微術的尺寸特性。數值結果表明,二次諧波顯微術的尺寸特性與信號探測模式有關。對于前向探測模式,位相匹配條件確定的相干長度大于焦區(qū)長度,隨著樣品尺寸的增大,二次諧波信號逐漸增強,最終達到飽和；而對于背向探測模式,位相匹配確定的相干長度小于焦區(qū)長度,隨著樣品尺寸的變化,二次諧波信號振蕩變化,并且在某一特定尺寸獲得最強二次諧波信號。二次諧波顯微術的尺

3、寸特性還與激發(fā)光偏振態(tài)、聚焦物鏡的數值孔徑大小以及樣品的橫向尺寸等因素有關。
　　 2.基于掃描二次諧波顯微術,通過分析不同偏振光激發(fā)KTP納米粒子產生的二次諧波信號強度分布,得到如下結論:當激發(fā)光分別為徑向偏振光和偏振角ψ0=58°的柱矢量光時,綜合分析納米粒子產生的二次諧波信號強度分布,能獲得納米粒子對稱軸的三維取向信息。
　　 3.對背向二次諧波顯微術中的偏振補償進行了研究。實驗結果表明:當入射光為線偏振光時,采用