基于硅富氮化物金属透镜阵列的偏振分辨叶绿体成像用于无创植物组织评估
光学
2025-08-21 v1 生物物理
摘要
偏振敏感成像可提高对比度并揭示常被强度方法遗漏的生物组织结构特征，但其采用受限于体积光学器件。我们提出了一种用于在叶绿体吸收峰（660nm）处进行高分辨率、偏振分辨植物组织成像的硅富氮化物（SRN）金属透镜阵列。该阵列集成了垂直敏感金属透镜，同时捕获 X 和 Y 线性偏振传输图像，从而实现对植物微结构和抗应激反应的实时、无标签评估。偏振融合和差分映射揭示了健康和受应激叶片的结构各向异性和色素变化。通过利用含双折射亚原子件的反向方法设计的 SRN 金属透镜，并通过 CMOS 兼容工艺制造，实现了大数值孔径、高透射率和与生物吸收体的光谱对齐。这一工作证明了紧凑、集成化偏振分辨成像的可行性，为传统系统提供了可扩展的替代方案。该方法的潜力在于生物医学和农业应用中，检测细微的偏振相关变化可实现早期诊断和组织特征。
引用
@article{arxiv.2508.14191,
title = {Polarization-Resolved Chlorophyll Imaging for Non-Invasive Plant Tissue Assessment Using a Silicon-Rich Nitride Metalens Array},
author = {Alireza Khalilian and Mehdi Sh. Yeganeh and Konstantin Tsoi and Bowen Yu and Joe Lo and Yasha Yi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14191},
year = {2025}
}