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可扩展通用可调虚波矢空间频移(TVSFS)超分辨成像

光学 2021-12-30 v3 应用物理

摘要

开发一种具有大视场(FOV)、深亚波长分辨率且兼容荧光与非荧光样品的片上超分辨成像技术,对材料科学、生物医学及生命研究等至关重要。以往的片上超分辨方法仅聚焦于荧光或非荧光成像之一,迫切需求兼容二者的通用成像技术。在此,我们引入一种基于可调虚波矢空间频移(TVSFS)的通用超分辨成像方法,在单一精心制备的可扩展光子芯片上实现标记与无标记的超分辨成像。理论上,借助 TVSFS,线性光学系统的衍射极限可被克服,分辨率可提升三倍以上,而这正是大多数基于空间频率工程的超分辨成像的局限。芯片表面制备了衍射单元,以提供波矢可变的倏逝波照明,并在样品傅里叶空间中诱导可调的深空间频移。在 GaP 芯片上采用 CMOS 兼容工艺,可实现无标记样品 λ/4.7、标记样品 λ/7.1 分辨率且具备大视场。该大视场、高兼容、高集成的 TVSFS 芯片可推进细胞工程、工业精密检测、化学研究等领域的发展。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.09321,
  title  = {Scalable universal tunable virtual-wavevector spatial frequency shift (TVSFS) super-resolution imaging},
  author = {Mingwei Tang and Yubing Han and Dehao Ye and Qianwei Zhang and Chenlei Pang and Xiaowei Liu and Weidong Shen and Yaoguang Ma and Clemens F. Kaminski and Xu Liu and Qing Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09321},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages,5 figures