您的当前位置:首页>创新 > 正文

我国科学家研制出新型光学元件:成本低、操作便利,易于集成

  • 2021-11-29 16:03:21 来源:科技日报

记者从中国科学技术大学获悉,该校物理学院张斗国教授研究组提出并实现了一种基于光学薄膜的平面型显微成像元件,用作被测样本的载玻片,可在常规的明场光学显微镜上实现暗场显微成像和全内反射成像,从而获取高对比度的光学显微图像。研究成果日前发表在《自然·通讯》。

通用的光学显微镜利用光线照明,样本中各点依其光吸收的不同在明亮的背景中成像。但对于一些未经染色处理的生物标本或者其他透明样本,由于对光线的吸收很少,因此其明视场显微镜像的对比度差,难以观测。为了解决这个问题,科学家们发展出暗视场显微镜、全内反射显微镜等,广泛应用于物质表面或界面的动态观察。但这两种显微镜都需要复杂的光学元件,如暗场显微镜需要一个特殊的聚光镜来实现照明光以大角度入射到样品;全内反射显微镜需要高折射率棱镜或高数值孔径显微物镜来产生光学表面波;这些元件体积较大,不易集成;同时成像效果严格依赖于光路的精确调节,增加了其操作复杂度。

为有效弥补这些不足,科研人员巧妙地设计了基于光学薄膜的平面型显微成像元件,主要包含三部分:上部和下部是由高低折射率介质周期性排布形成的光学薄膜,中间部分是掺杂有高折射率散射纳米颗粒的聚合物薄膜。进一步实验结果表明,该方法不仅可以实现介质薄膜上的表面波,也可用于激发目前引起广泛兴趣的金属薄膜表面等离激元,利用其作为照明光源,实现了一种新的表面等离激元共振显微镜架构,相对于目前广泛使用的基于油浸物镜的表面等离激元共振显微镜,基于光学薄膜器件的表面等离激元显微镜结构简单,成本低、操作便利,易于集成。

上述研究结果表明,无需改变现有显微镜的主体光路架构,通过设计、制作合适的显微镜载玻片,就可以有效提升其成像对比度,拓展其成像功能。(科技日报记者 吴长锋)

标签: 显微镜像 聚光镜 元件体积 操作复杂度

推荐阅读

太赫兹实时传输净速率超100Gbps 显著降低成本和功耗

太赫兹无线通信被普遍认为是未来6G移动通信系统的核心组成部分。记者5日从网络通信与安全紫金山实验室获...

可重构回收的高性能柔性电子器件问世 拥有广泛应用前景

记者4日从中国科学技术大学获悉,该校信息学院赵刚课题组提出了一种结合纳米纤维静电纺丝和液态金属模板...

广西预防出生缺陷重点实验室启用 重点研发和推广遗传病检测新技术新方法

12月16日,广西生殖健康与出生缺陷防治重点实验室、广西出生缺陷及干细胞生物样本库重点实验室、广西遗...

我国突破猪胚胎多能干细胞建系国际难题 最长传代次数超过260代

家畜干细胞在生命科学基础研究、细胞培养人造肉生产和优良品种培育等方面具有巨大应用前景。自1981年小...

我国科学家研制出新型光学元件:成本低、操作便利,易于集成

记者从中国科学技术大学获悉,该校物理学院张斗国教授研究组提出并实现了一种基于光学薄膜的平面型显微...

猜您喜欢

【版权及免责声明】凡注明"转载来源"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多的信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。亚洲科技网倡导尊重与保护知识产权,如发现本站文章存在内容、版权或其它问题,烦请联系。 联系方式:8 86 239 [email protected],我们将及时沟通与处理。

业界