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超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术及其探测极限分析

刘伟 陈丹妮 刘双龙 牛憨笨

超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术及其探测极限分析

刘伟, 陈丹妮, 刘双龙, 牛憨笨
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-27
  • 修回日期:  2013-04-17
  • 刊出日期:  2013-08-05

超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术及其探测极限分析

  • 1. 深圳大学光电工程学院, 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 深圳 518060;
  • 2. 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2012CB825802)

    国家自然科学基金(批准号: 61235012, 61178080, 11004136, 60878053)

    国家重大科学仪器设备开发专项(批准号: 2012YQ15009203)和深圳市科技计划(批准号: JCYJ20120613173049560, GJHS20120621155433884)资助的课题.

摘要: 理论上提出一种突破衍射极限限制的相干反斯托克斯拉曼散射显微成像方法, 并对其探测极限进行分析.通过引入环形附加探测光与艾里斑周边的声子作用, 实现点扩展函数的改造, 提高相干反斯托克斯拉曼散射显微成像系统的横向空间分辨率. 随着分辨率的提高, 信号强度也随之降低, 尤其当应用于生物学、医学研究时, 样品分子数密度通常很低, 这将导致信号探测更加困难. 因此分析系统的探测极限, 确定超分辨体积元内的最小可探测分子数是展开超衍射极限相干反斯 托克斯拉曼散射显微成像实验研究的重要前提. 当泵浦光、斯托克斯光、探测光光强均达到极大值, 分辨率约40 nm三维空间内, 超衍射极限相干反斯托克斯拉曼散射显微成像系统的散粒噪声信噪比由曝 光时间与样品分子数密度决定. 曝光时间若取20 ms, 探测极限约为103, 样品分子数目只有大于探测极限, 才能保证信号可以从噪声背景中提取出来.

English Abstract

参考文献 (17)

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