一种超分辨激光直写与成像方法及装置

    公开(公告)号:CN114019764A

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202111240495.1

    申请日:2021-10-25

    Abstract: 本发明公开了一种超分辨激光直写与成像方法与装置,该装置包括三个光源,分别为引发光刻胶产生聚合反应的激发光光源,激发光刻胶中发光的荧光染料分子从基态到激发态的激发光,抑制光刻胶聚合并同时使荧光染料分子产生受激辐射的抑制光光源或损耗光光源,抑制光与损耗光为同一个光源。其中,引发光刻胶聚合的激发光经过准直最后通过物镜在样品面上汇聚成圆形实心光斑;抑制光经过准直后,再通过相位掩膜调制相位,最后由物镜汇聚到样品面上形成环形空心光斑;光刻胶中荧光染料的激发光经过准直最后通过物镜在样品面上汇聚形成圆形实心光斑。本发明可以实现纳米结构刻写完成后直接的光学成像,无需进行电镜成像,使操作更为简单。

    可连续像旋转调制的超分辨高速并行激光直写方法与装置

    公开(公告)号:CN113985708A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111247035.1

    申请日:2021-10-26

    Abstract: 本发明公开了一种可连续像旋转调制的超分辨高速并行激光直写方法与装置。本发明利用空间光调制器产生多束刻写光与多束抑制光,抑制光与刻写光在空间上重合形成调制后的多光束。利用像旋转器对调制后的多光束排布方向进行旋转,使得多光束排布方向与转镜扫描方向连续可调,实现了五种不同的高速扫描策略。本发明通过引入抑制光,相较于现有双光子并行激光直写具有更高的分辨率。并通过不同的扫描策略,解决了现有系统由于扫描策略单一导致扫描效果与扫描速度不佳的问题。

    基于三维照明调制的双物镜单分子荧光显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN113835207A

    公开(公告)日:2021-12-24

    申请号:CN202110928164.0

    申请日:2021-08-12

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种基于三维照明调制的双物镜单分子荧光显微成像装置,包括激发光路模块和成像光路模块,激发光路模块包括依次布置的:激光器,发出激光光束;分束与扫描系统,用于将光束分为独立选通或截止的四束线偏振光,并进行成像位置扫描及改变光程差;双物镜系统,用于将激发光分成对称的两组在像面上干涉并收集荧光;成像光路模块包括依次布置的:相位调制系统,用于将两路荧光按照s和p偏振分为四束干涉光且引入指定的相位延迟;相机,用于收集荧光强度信号;计算机,用于控制分束与扫描系统和相机,改变干涉条纹相位、方向和拍照,并处理采集的数据,得到超分辨图像。本发明还公开一种基于三维照明调制的双物镜单分子荧光显微成像方法。

    一种基于AOD扫描的双光束高速激光直写方法与装置

    公开(公告)号:CN113515017A

    公开(公告)日:2021-10-19

    申请号:CN202110388078.5

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于声光偏转(AOD)扫描的双光束高速激光直写方法和装置,该装置包括两路光,其中一路光在汇聚到样品面上产生实心光斑,用于激发光刻胶的聚合反应;另一路光汇聚到样品面上产生空心光斑,用于抑制或终止光刻胶聚合反应中的某个关键步骤,从而抑制光聚合反应。两束光进行对准合束后经过两个紧靠并互相垂直放置着的AOD,其中一个进行x方向扫描,另一个进行y方向扫描,两者同时实现光束在样品面上高速高精度的二维扫描。利用本发明,有望实现速度和分辨率分别达10^6点/s和亚50 nm的高速、超分辨激光直写,为超分辨激光微纳加工技术提高加工效率提供有力支撑。

    共聚焦扫描式暗场显微成像方法与装置

    公开(公告)号:CN113281891A

    公开(公告)日:2021-08-20

    申请号:CN202110547197.0

    申请日:2021-05-19

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种共聚焦扫描式暗场显微成像方法与装置,该方法将激光器发出的激光光束的相位调制成0‑2nπ涡旋相位,其中n>3;将调制后的光束与共聚焦扫描显微镜的物镜入瞳共轭,使得物镜的聚焦光斑为空心光斑,且空心光斑内环半径大于不进行相位调制时的实心光斑半径;使共聚焦扫描显微镜工作,实现暗场显微成像。本发明采用共聚焦设计,在探测器前放置一个小孔,小孔所在平面与物面共轭,阻挡了离焦信号进入探测器,这种设计提高了成像的信噪比和分辨率,使暗场显微成像具有良好的层析能力。

    一种基于宽带倍频和DMD的紫外飞秒涡旋光产生装置及方法

    公开(公告)号:CN113156737A

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202110046973.9

    申请日:2021-01-14

    Abstract: 一种基于宽带倍频技术和DMD数字微镜阵列的紫外飞秒涡旋光产生装置和方法,该装置包含三个功能模块:第一模块为衍射光栅,用于控制宽带基频飞秒激光角谱,输出具有角色散的脉冲;第二模块为频率变换模块,该模块为非线性晶体或晶体级联,实现宽带相位匹配,输出高频谐波脉冲;第三模块为DMD数字微镜阵列,用于谐波的角色散补偿和光场调制。发明装置首先通过光栅和非线性晶体的宽带倍频模块,产生宽带高次谐波脉冲,并通过DMD数字微镜阵列对宽带高次谐波进行角色散补偿和涡旋光调制,最终输出无角色散的紫外飞秒涡旋光束。

    基于均匀活性光片的高轴向分辨率三维打印方法和装置

    公开(公告)号:CN113059807A

    公开(公告)日:2021-07-02

    申请号:CN202110293324.9

    申请日:2021-03-18

    Abstract: 本发明公开一种基于均匀活性光片的高轴向分辨率三维打印方法和装置。该方法将连续光整形及分束后,得到两束相同的准直激光光片,并对称入射在样品池中完全重叠为一个均匀光薄片,该光薄片区域引发剂被激发到活性态,通过另一束宽带光照射活性态引发剂可引发聚合反应,该宽带光从正交方向入射到光薄片,避免了聚合反应的累积效应,可获得高洁净度的刻写结构,光薄片未被宽带光照射的区域不发生聚合反应,宽带光光场结构高速切换,可进行任意结构的刻写,宽带光在活性薄片中实现时空同步聚焦,轴向功率梯度大,具有高轴向分辨率。该方法与装置可实现高洁净度高轴向分辨率的三维复杂结构高通量刻写,可应用于超分辨光刻等领域。

    一种基于算法恢复的差分共聚焦显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN109557653B

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN201811561042.7

    申请日:2018-12-20

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于算法恢复的差分共聚焦显微成像方法和装置,属于光学成像技术领域,通过普通的共聚焦显微技术对样品进行成像,得到样品在轴向位置的第一幅二维图像;然后,对入射的光束进行相位调制,得到中空的光束,使用中空的光束对样品进行共聚焦成像,得到该轴向位置的第二幅二维图像。然后使用盲卷积的算法,将两幅图像恢复。通过一个较小的相减系数,从恢复后图像减去第二幅图像,得到一个具有很小的负值较小的相减结果,将结果中的负值进行归零之后,可以得到该轴向位置的二维图像的最终结果。随后,改变成像的轴向位置,得到多幅二维图像,对这些图像进行三维重构。相减后产生的负值较小,减少了由于负值归零造成的有效信息的丢失。

    一种基于后瞳面成像的环状扫描成像系统校正方法

    公开(公告)号:CN111399204B

    公开(公告)日:2021-06-15

    申请号:CN202010095814.3

    申请日:2020-02-17

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明提供的一种基于后瞳面成像的环状扫描成像系统校正方法,包括以下步骤:通过环状扫描成像系统获取不同方位角和不同入射角的后瞳面图像并统计其强度,生成相应光强曲线;若光强曲线与理论变化趋势吻合,提取每个方位角下的图像强度最大值,若不吻合,调整系统参数重新获取后瞳面图像;最后比较各个方位角下的图像强度最大值对应的控制电压,计算其误差范围是否满足需求,若满足,校正结束;若不满足,调整环状扫描方式,重新获取后瞳面图像并进行分析,直到误差范围满足需求,则校正结束。本发明可实现激发光在不同方位角下以相同入射角照明样品,解决普通环状扫描成像系统中不同方位角下照明深度不一致的问题,提升了系统的成像能力。

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