基于伪热光源的高灵敏度、高通量双Sagnac侧向剪切定量相位显微镜与断层扫描
系统与控制
2026-05-12 v2 系统与控制
最优化与控制
摘要
定量相位显微镜(QPM)实现了标签免疾的局部光程长度变化测量，为透明生物标本的结构和动力学提供关键洞察。本文提出了一种高度灵敏的侧向剪切QPM(LS-QPM)系统，基于新颖的双Sagnac同轴干涉配置结合伪热光源。伪热光源在抑制相干噪声和斑点伪影的同时，维持足够的时相干性以生成高密度干涉条纹，从而实现稳健的单次相位检索。此外，双Sagnac结构引入本质上稳定的同轴几何，显著提升时相稳定性。与传统基于四波量侧向剪切干涉仪(QWLSI)的QPM系统相比，后者通常在空间分辨率和场视野(FOV)之间存在权衡，而本文方法实现了衍射极限分辨率和大FOV的同时。使用校准的聚苯硫醚珠进行实验验证，显示准确且在整个成像区域内均匀的相位重构。进一步，通过固定和活体HeLa细胞实验，演示了系统对生物成像的能力，无标签方式捕获细胞亚细胞特征和动态过程。此外，对嵌入式珠子样本的体积成像突显了该方法在三维相位断层扫描中的潜力。侧向剪切机制类似于差分干涉对比(DIC)，提高了对多散射的鲁棒性，表明其在成像厚且异构样本方面具有强大的潜力。
引用
@article{arxiv.2605.04296,
title = {Dynamic Quantum-Assisted Co-Design of Control Tuning and Lyapunov Stability Synthesis for Nonlinear Systems},
author = {Milad Hasanzadeh and Amin Kargarian and Mehdi Farasat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.04296},
year = {2026}
}