基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法及装置

    公开(公告)号:CN106296585B

    公开(公告)日:2019-12-03

    申请号:CN201610663266.3

    申请日:2016-08-12

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法,包括:1)通过改变入射照明光的照明角度,激发样品与空气界面处沿不同方向传播的表面波;2)表面波照明样品产生沿与之对应横向波矢的频谱搬移,将物体高频分量搬移到物镜低通带范围内;3)CCD拍摄各照明角度下对应的图像,然后代入到傅里叶域迭代拼接(FP)算法中,最终重构出复杂样品的强度与相位分布。本发明还公开了一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微装置。本发明所恢复的定量相位无需采用干涉获取,其计算所恢复的刻蚀光栅样品的刻蚀深度,通过AFM检测验证了其正确性,在材料和生命科学中具有广阔的应用前景。

    一种基于倏逝波照明的轴向高精度定位方法及装置

    公开(公告)号:CN103954598B

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201410185352.9

    申请日:2014-04-30

    Applicant: 浙江大学

    Inventor: 匡翠方 方月 刘旭

    Abstract: 本发明公开了一种基于倏逝波照明的轴向高精度定位方法,包括以下步骤:1)准直后的照明光束经长焦距透镜聚焦,再通过物镜照射到样品表面发生全反射产生倏逝波,激发荧光;2)收集的荧光经聚焦透镜后分为两路光束,一路光束由聚前探测器接收,另一路光束由聚后探测器接收,得到样品表层的焦前图和焦后图;3)控制样品轴向移动,得到样品不同深度下的焦前图和焦后图;4)对步骤3)中的焦前图和焦后图进行差分处理,将深度与差分结果进行拟合,得到深度和差分结果的标定曲线;5)利用样品表层的焦前图和焦后图的差分结果和标定曲线,实现样品表层各区域的轴向定位。本发明还公开了一种基于倏逝波照明的轴向高精度定位装置。

    一种基于倏逝波照明的荧光发射微分显微方法及装置

    公开(公告)号:CN103926225B

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201410124581.X

    申请日:2014-03-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于倏逝波照明的荧光发射微分显微方法,包括以下步骤:1)将光源发出的照明光束扩束后,分为两束正交的平行偏振光和垂直偏振光;2)单独采用平行偏振光进行照明,将平行偏振光调制后转换为圆偏光,再转换为第一环形照明光,然后聚焦到样品表面形成第一倏逝场对荧光样品进行激发,收集激发荧光得到暗斑图像信号;3)单独采用垂直偏振光进行照明,将垂直偏振光变为圆偏光后再转换为第二环形照明光,然后聚焦到样品表面形成第二倏逝场,对荧光样品进行激发,收集激发荧光得到亮斑图像信号;4)对暗斑图像信号和亮斑图像信号进行微分处理,完成对样品的一点扫描。本发明还公开了一种基于倏逝波照明的荧光发射微分显微装置。

    一种综合性荧光超分辨显微成像装置

    公开(公告)号:CN106980174A

    公开(公告)日:2017-07-25

    申请号:CN201710114306.3

    申请日:2017-02-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种综合性荧光超分辨显微成像装置,首先通过三个偏振分束镜将光束分成对称的四束光路,然后通过4f‑振镜系统进行光束传播角度以及位置的调制后,通过两块分束镜合束,再通过4f系统以汇聚形式传输至显微物镜的后焦面,最后由显微物镜将其以四束平行光方式入射在样品上,并发生干涉;通过四束光路中的shutter、涡旋相位板以及扫描振镜的位置调节,可形成网格状、水平条纹状以及纵向条纹状干涉结构光照明模式,且结构光周期、相位及方向均可任意快速调整。本发明可实现包括结构光照明显微成像、三维结构光照明显微成像、环形全内角反射荧光显微成像和傅里叶移频迭代显微成像等功能。

    基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法及装置

    公开(公告)号:CN106296585A

    公开(公告)日:2017-01-04

    申请号:CN201610663266.3

    申请日:2016-08-12

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微方法,包括:1)通过改变入射照明光的照明角度,激发样品与空气界面处沿不同方向传播的表面波;2)表面波照明样品产生沿与之对应横向波矢的频谱搬移,将物体高频分量搬移到物镜低通带范围内;3)CCD拍摄各照明角度下对应的图像,然后代入到傅里叶域迭代拼接(FP)算法中,最终重构出复杂样品的强度与相位分布。本发明还公开了一种基于表面波照明的傅里叶域迭代拼接超分辨显微装置。本发明所恢复的定量相位无需采用干涉获取,其计算所恢复的刻蚀光栅样品的刻蚀深度,通过AFM检测验证了其正确性,在材料和生命科学中具有广阔的应用前景。

    一种宽场超分辨荧光显微成像装置

    公开(公告)号:CN105784653A

    公开(公告)日:2016-07-20

    申请号:CN201610130282.6

    申请日:2016-03-08

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种宽场超分辨荧光显微成像装置,包括:光源;调制单元,将光源发出的光束调制为可发生干涉的两束p偏振光和两束s偏振光,并用于改变两组光束的干涉相位差;二向色镜,两束p偏振光和两束s偏振光在其表面形成干涉条纹,并由其反射作为照射样品的结构散斑照明光,所述结构散斑照明光具有阵列分布的亮斑;成像单元,包括将所述结构散斑照明光投影到样品的显微物镜,以及用于对样品受激辐射荧光成像的相机。本发明可以同时兼顾宽的成像视场和实现超衍射极限的分辨率,通过多幅图像的移频迭代,不依赖结构光函数,因而可以很好地保证图像的超分辨率,且可以提高图像信噪比。

    一种基于荧光寿命分布的纳米精度光斑对准方法和装置

    公开(公告)号:CN103543135A

    公开(公告)日:2014-01-29

    申请号:CN201310493645.9

    申请日:2013-10-18

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于荧光寿命分布的纳米精度光斑对准方法,适用于具有脉冲激发光和连续损耗光的STED超分辨显微系统,首先对样品进行横向二维扫描,根据得到荧光寿命分布和荧光光斑进行横向对准,然后对单颗荧光颗粒进行轴向扫描成像,分析带有荧光强度与寿命分布的轴向二维图像,调节连续损耗光的发散度,完成光斑的轴向对准。本发明还公开了一种基于荧光寿命分布的纳米精度光斑对准装置。本发明装置结构简洁,方便快速高精度调整,无需因采用纳米金颗粒而添加额外探测光路;调节精度高,光斑对准精度可达纳米量级。

    一种综合性荧光超分辨显微成像装置

    公开(公告)号:CN106980174B

    公开(公告)日:2019-04-16

    申请号:CN201710114306.3

    申请日:2017-02-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种综合性荧光超分辨显微成像装置,首先通过三个偏振分束镜将光束分成对称的四束光路,然后通过4f‑振镜系统进行光束传播角度以及位置的调制后,通过两块分束镜合束,再通过4f系统以汇聚形式传输至显微物镜的后焦面,最后由显微物镜将其以四束平行光方式入射在样品上,并发生干涉;通过四束光路中的shutter、涡旋相位板以及扫描振镜的位置调节,可形成网格状、水平条纹状以及纵向条纹状干涉结构光照明模式,且结构光周期、相位及方向均可任意快速调整。本发明可实现包括结构光照明显微成像、三维结构光照明显微成像、环形全内角反射荧光显微成像和傅里叶移频迭代显微成像等功能。

    一种宽场超分辨荧光显微成像装置

    公开(公告)号:CN105784653B

    公开(公告)日:2018-11-06

    申请号:CN201610130282.6

    申请日:2016-03-08

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种宽场超分辨荧光显微成像装置,包括:光源;调制单元,将光源发出的光束调制为可发生干涉的两束p偏振光和两束s偏振光,并用于改变两组光束的干涉相位差;二向色镜,两束p偏振光和两束s偏振光在其表面形成干涉条纹,并由其反射作为照射样品的结构散斑照明光,所述结构散斑照明光具有阵列分布的亮斑;成像单元,包括将所述结构散斑照明光投影到样品的显微物镜,以及用于对样品受激辐射荧光成像的相机。本发明可以同时兼顾宽的成像视场和实现超衍射极限的分辨率,通过多幅图像的移频迭代,不依赖结构光函数,因而可以很好地保证图像的超分辨率,且可以提高图像信噪比。

    一种基于虚拟波矢调制的荧光超分辨显微装置及方法

    公开(公告)号:CN105466895B

    公开(公告)日:2018-12-07

    申请号:CN201510801716.6

    申请日:2015-11-19

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟波矢调制的荧光超分辨显微方法,当用激发光扫描物体的某一点时,用探测器阵列记录到该点在像面上成的艾里斑的光强信息,通过对其加载不同的数字图样可对该阵列信息进行虚拟波矢调制,再将阵列的所有点光强相加作为该扫描点的图像信息;原本被成像系统带宽所截止的样品信息的高频成分被编码于调制后的图像信息中;对样品二维扫描后,得到物体经过虚拟波矢调制后的图像;然后通过迭代算法从调制后的图像中重构出物体的超分辨图像。本发明还公开了一种基于虚拟波矢调制的荧光超分辨显微装置。本发明采用探测器阵列,通过虚拟波矢调制的方法除了可获得同等的背景噪声的抑制效果,还可获得了更高的横向分辨率。

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