利用谐波去激活显微镜突破阿贝衍射极限
光学
2024-09-27 v3
摘要
非线性光学显微镜为生物样品和凝聚态系统的无标记成像提供了优雅的手段。如果分辨率得到提高，其广泛的应用领域甚至可能进一步扩大，而目前的分辨率受限于著名的阿贝衍射极限。超分辨技术可以突破衍射极限，但依赖于荧光标记。这使得它们与（亚）飞秒时间分辨率以及要求无标记的应用不兼容。在此，我们引入了谐波去激活显微镜（HADES），用于在无荧光样品中突破衍射极限。通过在量子水平上利用第二个环形脉冲控制谐波产生过程，我们将三次谐波产生限制在原始焦点尺寸的三分之一以下，并利用该脉冲进行扫描显微镜成像。我们证明，通过去激活实现的分辨率提升对于更高阶的谐波更为有效，且仅受限于可施加的最大去激活脉冲注量。这为在常规非线性显微镜中实现亚 100~nm 分辨率提供了一条途径。这种无标记超分辨的新能力可在凝聚态物理、半导体计量和生物医学成像中找到直接应用。
引用
@article{arxiv.2403.06617,
title = {Breaking Abbe's diffraction limit with harmonic deactivation microscopy},
author = {Kevin Murzyn and Maarten L. S. van der Geest and Leo Guery and Zhonghui Nie and Pieter van Essen and Stefan Witte and Peter M. Kraus},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.06617},
year = {2024}
}