可调节的元设备用于大深度定量相位成像
Jialuo Cheng1, Zihan Geng2, Yin Zhou1
1Department of Electrical Engineering, City University of Hong Kong, Kowloon, Hong Kong SAR 999077, China.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|April 28, 2025
概括
本研究引入了一种用于定量相位成像的新元器件,可以在没有复杂设置的情况下对透明样品进行详细分析. 该技术在各种深度提供快速,准确的相检索,非常适合动态生物和材料样本.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 生物医学成像技术 生物医学成像技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 传统的光学成像缺乏对于细胞和半导体等透明样品至关重要的相位信息.
- 现有的定量相位成像方法往往很复杂,需要干扰仪或机械调整,阻碍了实际使用.
研究的目的:
- 为透明样品开发一种简化,高效的定量相位成像技术.
- 为了在不同的深度,在没有机械运动的情况下实现快速,精确的相位检索.
主要方法:
- 设计了一种新的元器件,将PB相元镜头,折射镜头和可调节镜头与极化摄像头相结合.
- 多个失焦图像被同时捕获,使用偏振依赖的焦距.
- 运输强度方程 (TIE) 算法用于相位检索.
主要成果:
- 超级设备实现了同时多重失焦成像,消除了多次拍摄和机械调整的需要.
- 定量相位成像在2.52毫米深度范围内快速精确地进行.
- 实验验证证明了98.47%的高精度.
结论:
- 拟议的元设备为定量相位成像提供了实用和高效的解决方案.
- 这种技术非常适合分析动态和不同深度的样本,包括活细胞.
- 简化设置和高精度为显微镜和材料科学领域的更广泛应用铺平了道路.


