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超分辨与全息光镊中的应用一、引言由于普通光学显微镜会受到光学衍射极限的限制,分辨率只能达到可见光波长的一半左右,也就是200-300nm。而新型冠状病毒的直径大小是100nm左右。为了能够更精细地观测到生物样本,需要突破衍射极限的限制。进一步提升光学显微系统的分辨率。使用纯相位液晶空间光调制器(SLM)对光场进行调制,产生一个空心光束可以有办法提升系统的横向分辨率。不同于电子显微镜、近场光学显微镜的方法,这种远场光学显微技术能够满足生物活体样品的观测需要。同样原理,高分辨率的液晶空间光调制器通过精细的相位调制可以产生多光阱,从而对微粒实时操控,由此发展了全息光镊技术。美国Meadowlark ...
一、光镊光镊(Optical Tweezers)又称为光束阶梯光阱,可以理解为一个特殊的光场,当这个光场与微小粒子相互作用时,微粒整个受到光的作用,从而达到被钳制的效果,进而实现了对其捕捉、操作的目的。二、激光与粒子的相互作用激光对微粒存在三种形式的作用力:(1)由于粒子相对于周围介质的高折射率产生的梯度力,使粒子被光最强的区域捕获,如微粒在高斯光束的作用下被控制在光束的中心。(2)偏振光束与微粒相互作用将光束的自旋角动量传递给微粒使其旋转。(3)携带有轨道角动量的涡旋光束与微粒作用时将轨道角动量传递给微粒,使其旋转。三、各种涡旋光的应用原理涡旋光束的轨道角动量可以由光镊传递给粒子,使粒子在没 ...
摘要光镊技术在分子生物学、胶体科学、实验原子物理等领域中具有极其重要的作用,光镊本身也不断发展并产生许多衍生光镊技术。空间光调制器(SLM)所形成的全息光镊,在多粒子操控方面的优势,为光镊技术走向实用化、规模工业生产打开了新局面,是目前光镊家族极具活力的成员。本文简单介绍了全息光镊的原理和应用,以及市面上唯一的商用全息光镊系统--美国Meadowlark(BNS)公司的全息光镊系统CUBE。引言光镊又称单光束粒子阱,是A. Ashkin在1969年以来关于光与微粒子相互作用实验的基础上于1986 年发明的。单光束粒子阱实质上是光辐射压梯度力阱,是基于散射力和辐射压梯度力相互作用而形成的能够网罗 ...
子显微成像、光镊、自适应光学、湍流模拟、光计算、光遗传学和散射介质成像等应用。 这些应用需要能够轻松快速地改变相干光束波前的调制器。 通过将液晶材料的电光性能特征与基于硅的数字电路相结合,Meadowlark Optics 现在提供了高分辨率的 SLM,这些 SLM 还具有物理紧凑性和高光学效率。图一:紧凑的HSP1K(1024×1024)系列和E19×12(1920×1200)系列SLMMeadowlark Optics 的硅基液晶 (LCoS) 空间光调制器 (SLM) 专为纯相位应用而设计,并结合了具有高刷新率的模拟数据寻址。 这种组合为用户提供最快的响应时间和高相位稳定性。这些SLM ...
并应用于全息光镊装置。此外,针对相位主要调制的 LCoS SLM 的完整表征已经完成,表明穆勒矩阵的极性分解决定了器件的极化特性。校准过程将液晶 SLM 的相位响应确定为某个控制参数的函数,例如,施加到设备每个像素的电压信号。 输出相位值和输入信号之间的关系,例如显示图像中包含的 256 个灰度级,就是所谓的校准曲线/函数。 在光学系统中执行 SLM 的之前,校准过程是一项强制性任务。 现在,已经报道了几种校准方法。 一般来说,它们可以分为两大类。 其中之一是干涉方法,而另一方面,我们可以找到基于衍射的方法。 然而,还有一组校准方法不能包含在上述组中,但不那么普遍。第一组包括但不限于杨氏条纹衍 ...
遗传学,全息光镊(HOT),脉冲整形,光学加密,量子计算,光通信,湍流模拟等领域。其高分辨率、高刷新率、高填充因子的特点适用于PSF工程应用中。图1. Meadowlark 2022年最新推出1024 x 1024 1K刷新率SLM一、空间光调制器在PSF工程中的技术介绍在单分子定位显微镜(SMLM)中,通过从相机视场中稀疏分布的发射点来估计单个分子的位置,从而克服了分辨率的衍射限制。可实现的分辨率受到定位精度和荧光标签密度的限制,在实践中可能是几十纳米的数量级。有科研团队已经将这种技术扩展到三维定位。通过在光路中加入一个圆柱形透镜或使用双平面或多焦点成像,可以估算出分子的轴向位置。光斑的拉长 ...
遗传学,全息光镊(HOT),脉冲整形,光学加密,量子计算,光通信,湍流模拟等领域。其高分辨率、高刷新率、高填充因子的特点适用于PSF工程应用中。图1. Meadowlark 2022年最新推出 1024 x 1024 1K刷新率SLM二、空间光调制器在PSF工程中的技术介绍在单分子定位显微镜(SMLM)中,通过从相机视场中稀疏分布的发射点来估计单个分子的位置,从而克服了分辨率的衍射限制。可实现的分辨率受到定位精度和荧光标签密度的限制,在实践中可能是几十纳米的数量级。有科研团队已经将这种技术扩展到三维定位。通过在光路中加入一个圆柱形透镜或使用双平面或多焦点成像,可以估算出分子的轴向位置。光斑的拉 ...
遗传学,全息光镊(HOT),脉冲整形,光学加密,量子计算,光通信,湍流模拟等领域。其最新推出的HSP1K(1024x1024)SLM系列的高刷新速度、高损伤阈值、大通光孔面的特性十分适用于双光子/多光子/钙离子成像这一领域。图1. Meadowlark 最新推出 1024 x 1024 1K刷新率SLM二、双光子/钙离子成像技术介绍双光子激发显微镜(Two-photon excitation microscopy)是一种荧光成像技术,可以对活体组织进行深度约1毫米的成像。它不同于传统的荧光显微镜,其中激发波长短于发射波长,因为两个激发光子的波长长于所得发射光的波长。双光子激发显微通常使用近红外 ...
息光学,全息光镊,激光并行加工,自适应光学,双光子/三光子/多光子显微成像,散射或浑浊介质中的成像,脉冲整形,光学加密,量子计算,光通信,湍流模拟等领域应用广泛。很多的科研人员在使用空间光调制器时,往往会受到零级光的困扰,零级光对研究结果也产生了非常大的影响。可以说大家苦零级光久矣。本文对液晶空间光调制器零级光的产生原因及其消除方法进行了阐述。Meadowlark Optics公司拥有40年纯相位SLM研发经验,可以提供模拟寻址的纯相位空间光调制器(1920x1200 & 1024x1024分辨率),产品工作波段可以覆盖400-1700nm,相位稳定性可以达到0.1%,帧频可以到143 ...
面设计、基于光镊和声镊的显微操作、全息显微镜和单次曝光体积3D打印等也有帮助。参考文献:Shi, L., Li, B., Kim, C. et al. Towards real-time photorealistic 3D holography with deep neural networks. Nature 591, 234–239 (2021).关于宝马bm555线路:宝马bm555线路是国内知名光电产品专业代理商,代理品牌均处于相关领域的发展前沿;产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量 ...
局部光活化和光镊应用,以及厚组织成像中也有用武之地Phasics拥有多年的自适应光学经验,能够提供完整的自适应光学解决方案,其中包括基于四波横向剪切专利技术的干涉仪,一套自适应控制软件,以及对任何主动设备的控制。主动设备主要指代任意尺寸的变形镜或者SLM,可以应用于所有种类的显微技术,例如宽视场、荧光或者非线性显微镜等等。用于显微镜的高效率激光在多光子、共聚焦甚至超分辨显微镜中,荧光效率主要取决于激发光的质量。Phasics AO方案能够优化激发光场,让所有光都聚焦在感兴趣的区域。Phasics的传感器分辨率相对比较高,测量的像差特征也更加完整,因此在自适应光学中有更好的效果。改善光镊和光活化 ...
性可用于研制光镊或光学扳手。三、常见的涡旋光束常见的涡旋光束有:拉盖尔-高斯光束(Laguerre-Gauss beams)、贝塞尔光束(Bessel beams)和贝塞尔-高斯光束(Bessel-GaussBeams)。贝塞尔光束是一种无衍射光束,若在传输路径中存在障碍物,则经过障碍物后一定距离,没有被遮挡的光线会在障碍物后重新干涉,光场可自我恢复,具有自愈性。贝塞尔光束具有无限延展的光场结构,这使得其只能为理想的理论模型而无法真实存在,实际中一般采用贝塞尔-高斯光束作为贝塞尔光束的近似,在有限传输距离内具有与贝塞尔光束相似的无衍射特性,超出最大传输距离后贝塞尔-高斯光束将不再存在。您可以通 ...
分束、调焦,光镊,脉冲整形,衍射光学等领域。SLM的剖面图和相位调制原理图如图一所示:图1 SLM截面图及相位调制原理盖板玻璃起到保护和封装液晶的作用,针对实际使用中光源的不同波长范围,盖板玻璃表面镀有相应波长范围的宽谱AR膜,可以大大减少反射光,提高系统效率。前透明电极层位于液晶层的顶部,加载有恒定电压。液晶层是SLM中的工作物质,液晶分子的排列状况可以在电场作用下发生变化,从而改变经过该像素的光的相位延迟。像素位于液晶层底部,其上镀有铝或介质膜的反射层,具有很高的反射效率。集成电路背板将加载到像素的灰度转换为相应的电压,与透明电极一起在该像素上形成控制液晶层偏转的电场。偏振光从设备顶部进 ...
辨成像、全息光镊、光束控制等。如何正确选择一台适合自己应用的液晶空间光调制器(SLM)就成了许多用户所关心的问题。下面就以美国Meadowlark Optics公司(原BNS公司)的空间光调制器为例,通过解析液晶空间光调制器的各个参数的意义及影响,来帮助大家更加深刻的了解空间光调制器,从而帮助大家可以在以后能选择好适合自己的SLM。01 空间光调制器调节相位的原理液晶空间光调制器(spatial light modulator, SLM)是一类能将信息加载于一维或两维的光学数据场上,以便有效的利用光的固有速度、并行性和互连能力的器件。通过扭曲向列液晶的双折射效应,当不同位置的光通过液晶层后,会 ...
感及三维全息光镊等。 ...
遗传学,全息光镊(HOT),脉冲整形,光学加密,量子计算,光通信,湍流模拟等领域。我们可以提供满足您的特定需求与定制的产品。1436Hz帧频纯相位液晶空间光调制器介绍:Meadowlark Optics公司最近研发出了具有1436Hz帧频的纯相位液晶空间光调制器,分辨率为1024x1024像素。目前市面上的空间光调制器产品帧频基本上处于60Hz帧频的水平,该产品的出现,可以为广大的科研应用,提供强有力的支持。该SLM是基于硅上液晶(LCoS)技术的纯相位空间光调制器,采用模拟数据寻址技术,可以实现优异的相位调制功能。1436Hz帧频纯相位液晶空间光调制器产品特点:特点1:高液晶响应速度 (&l ...
测量仪、全息光镊等。2014年7月,美国BNS (Boulder Nonlinear System)公司商业产品部与美国Meadowlark Optics公司合并之后,美国Meadowlark Optics公司在液晶空间光调制器方面的技术实力进一步增强,并增加了全息光镊产品。2015年3月,美国Meadowlark Optics公司正式收购CRi公司液晶空间光调制器产品线 ,Meadowlark公司在液晶空间光调制器的产品种类得到了进一步拓宽,其在液晶空间光调制器的世界领导者地位得以进一步巩固!作为美国Meadowlark Optics公司在中国地区的独家代理商,宝马bm555线路全面负责美国Meado ...
遗传学,全息光镊(HOT),脉冲整形,光学加密,量子计算,光通信,湍流模拟等领域。更多详情请联系宝马bm555线路/欢迎直接联系宝马bm555线路关于宝马bm555线路:宝马bm555线路是国内知名光电产品专业代理商,代理品牌均处于相关领域的发展前沿;产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务。您可以通过我们宝马bm555线路的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息,或直接来电咨询4 ...
光通信、全息光镊、光遗传学、神经学、显微镜、脉冲整形、天文自适应等领域。 ...
超分辨显微、光镊系统、原子力显微镜、体容积成像、显微扫描、光路调整、纳米操控技术、CCD 图像处理、激光干涉、纳米光刻、生物科技、光通信、纳米测量、显微操作、纳米压印等领域。在冷原子领域、半导体领域与生物医学、生物显微成像与新兴的空间生物学领域均取得了不错的成绩,受到国内外高端工业领域和科研领域的一致好评。主要特点主要应用高分辨率:0.005nm/urad(Max)超大行程:1500um(Max)超低底噪:10-50pm超高速:谐振频率7000Hz(Max)高性能传感器:Si-HR 传感器柔性铰链:高可靠、长寿命紧凑设计可用于真空环境超分辨显微原子力显微镜干涉测量精密光学自适应光学光束稳定/扫 ...
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