平面艾里光束应用于光片显微成像的研究

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在数字扫描激光光片显微镜中,使用无衍射艾里光束进行照明具有抗散射和成像视场大的优点。但一般的艾里光片成像依赖于去卷积的方法来校正光束弯曲造成的图像畸变和消除不对称旁瓣造成的离焦噪声。相比于一般的艾里光片,平面艾里光片沿光束传播方向不再弯曲,旁瓣也关于焦面对称分布,不再依赖去卷积处理进行成像,这拓展了艾里光束的应用。但为了消除平面艾里光片显微镜中离焦噪声,目前主要使用非线性的双光子激发方法。本文聚焦于平面艾里光束应用于光片成像的研究,提出了线性激发的荧光辐射差分方法来消除平面艾里光片显微镜的离焦噪声。在本文所提方法中,使用立方相位板和半圆半波长延迟相位板生成了空心平面艾里光片,与通过立方相位板生成的平面艾里光片交替照明样品,两种光片激发几乎相同的旁瓣。将两种照明模式下获得的荧光图像进行强度差分,可以有效消除离焦噪声,保留焦平面的荧光成像,有效提高平面艾里光片的轴向切片能力。扩展立方相位板和立方相位板用于成像时都可以扩展景深。本文提出将扩展立方相位板应用于荧光光片成像,当物镜数值孔径相同时,平面扩展艾里光片的视场比平面艾里光片更长。数据表明,荧光辐射差分方法能用于消除平面扩展艾里光片的旁瓣,进一步提高平面扩展艾里光片显微镜的轴向切片能力。
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