純相位空間光調制器在STED超分辨與全息光鑷中的應用

純相位三維空間光調變器在STED超糞便與全息技術光鑷中的操作

 

一、 導言

由于普通光學顯微鏡會受到光學衍射級限的限制，分辨率只能達到可見光波長的一半左右，也就是200-300nm。而新型guan狀病毒的直徑大小是100nm左右。為了能夠更精細地觀測到生物樣本，需要突破衍射極限的限制。進一步提升光學顯微系統的分辨率。使用純相位液晶空間光調制器（SLM）對光場進行調制，產生一個實心激光束可以有辦法提升系統的橫向分辨率。不同于電子顯微鏡、近場光學顯微鏡的方法，這種遠場光學顯微技術能夠滿足海洋生物活體樣品管理的觀測需要。同樣原理，高分辨率的液晶空間光調制器通過精細的相位調制可以產生多光阱，從而對微粒實時操控，由此發展了全息技術光鑷技術。

美國Meadowlark Optics 公司專注于模擬尋址純相位空間光調制器的設 計、開發和制造，有40多年的歷史，該公司空間光調制器產品廣泛應用于自適應光學，散射或渾濁介質中的成像，雙光子/三光子顯微成像，光遺傳學，全息光鑷(HOT)，脈沖整形，光學加密，量子計算，光通信，湍流模擬等領域。其高分辨率、高刷新率、高填充因子的特點適用于生物成像及微操縱的工程中。

 

圖1. Meadowlark 2022年新出投放市場 1024 x 1024 1K突破率SLM

二、 位置光幅度調制器在STED超識別中的科技了解

常見的的遠場熒光顯微鏡，動用聚焦點的遠場粒子束照曬熒光原子核，猶豫衍射相應的存在的，產品的檢樣管理上生成一種有限責任長度的光點，光點之中的熒光原子核全都被激活連接數出熒光。由此光點內的產品的檢樣管理的小技巧特殊性無法被判斷，激活光點的長度仍未調整，但若果是可以使光點內旁有區城的熒光原子核所處一種暗態而不變色，那探測系統器只好檢驗到光點核心區城所處亮態的熒光原子核。這么就減改小產品的檢樣管理的很好變色占地面積，才能超過了衍射重力的的限制。

熒光分子需要在激發態進行自發輻射發出熒光，因此激發態是亮態，STED中采用熒光分子的基態作為暗態。強制使得熒光分子處于暗態的機制采用受激輻射。當激發光光斑內的熒光分子吸收了激發光處于激發態后，用另一束STED光束照射樣品，使損耗光斑范圍內的分子以受激輻射的方式回到基態，從而失去發射熒光的能力。即熒光萃滅。這個過程就叫做受調動射衰減。

就只有耗用光強為零或較低的地方內的熒光原子核也能以組織化輻射危害的風格來到激態發布熒光，也許就推動了管用變色平數的有效的減小。為推動可以達到的，耗用光準確把握后的光點須要滿足需要非核心光強極大，而服務中心趨近零的經濟條件，大部分運用的是弧形的實心光點，如下圖2已知。

圖2. 鼓勵亮斑（a），渦旋壓縮機光（b），程度分散的線打印（c）,熒光增加黑斑（d）.

    民俗的辦法能用雷韻相位板來出現只要一來的渦流散射，僅是采用純相位個人空間光調變器出現只要一來的渦流光，含有更強的靈抗逆性性。借助改進拓補荷數就能改進塊實心區城的面積計算，導致出現有所差異數值的損耗費光，來上升STED裝置的辨別率。 

三、位置光調制解調器在互動投影光鑷中的技術性介紹英文

光鑷也可以于控制都具有的不同裝修材料特質的顆粒，大小不一從二十多nm到二十多μm。可控制的顆粒還有組織開展菌物組織開展、物質球、重合金材料球、重合金材料微納殼、碳nm管、強力氣泡、雖然是氣氛中的小水滴。

圖31個由26個直經0.99um的固體二陽極氧化硅球構成的五邊形花小圖案。五邊形花小圖案用動態圖片全息投影光鑷操作排成個一個圓形。(a) 原本調試。(b) 經16個部驟。(c) 38步往后的然后具體位置。

過去的性光鑷技術水平一般來說選擇散射偏轉器(如測試振鏡可能聲光報警調變器)來實現目標多顆粒捉捕與調控。這一些步驟受到限制于功率器件的測試次數可能散射偏轉角處的大大小小，未能生產大陣列光阱。而源于純相位液晶顯示屏面積光調變器可能比較靈活多變地生產指定排布的光阱陣列,包括比過去的性單光鑷更高些的比較靈活多變性。

個人空間光調試器（Spatial Light Modulator，SLM）作為全息光鑷的核心器件之一，它通過調制入射光波前，在物鏡焦區得到預期的光場以對微粒進行捕獲與操縱。Meadowlark 全息光鑷系統可以產生多達100多個光阱。

圖4. 全息成像光鑷系統

 

圖5. 點陣圖

 

 

四、液晶顯示三維空間光調制解調器的需求

1.     光靈活運用率

相對光鑷操作并不是，入射光工率危害著顆粒把控的牽引力。因而前景光調配器的光再生占有率格外注重，激光光路優速常也會選澤小層面入射的方案來提升 光再生占有率。Meadowlark我司能保證標速版95.6%的前景光幅度調制器，識別率達1920x1200，高自動更新率版相素1024x1024，填色細胞因子97.2%和dielectric mirror coated傳奇信息（100%填色率）。鍍介電膜傳奇信息的SLM散射率就能夠到達*，特級衍射效應就能夠到達98%，且存在高擠壓傷閾值法，容忍會高的效率。

2. 自動更新率（是最高的led光通量1K Hz） 

公路度可以變現多顆粒的實時時間操縱，一般是成相取舍紅外區間，Meadowlark SLM 是可以給出1064nm 幾十赫茲的載入高速運行。

 

3.  判斷率（1920x1200）

抓分辯率的SLM是創立了三維空間精確定位的需求的繁多相位涵數的抱負選定 ，既然如此可對一個小像元部分的光場完成獨立政策調控。 

天津昊量光學算作Medowlark在我國的地段地段總代銷商商，為您打造專門的挑選包括技術性服務管理。對Meadowlark SLM有愛好還有任何的故障 ，都認可使用熱線、智能電子電郵還有騰訊微信與自己連續。

 

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