近年來,在材料學和生物學領域,對于微納結構的成像,例如納米小球,亞波長光柵,蛋白質分子等等,越來越受到極大關注。而對于微納結構的成像,需要用到高數值光學顯微鏡。由于微納結構的光場有著極大的矢量特性,而傳統(tǒng)的基于標量的成像理論已經不再適用。對整個顯微鏡系統(tǒng)的矢量成像分析顯得越來越迫切。
在本次課程中,我們首先介紹基于Debye-wolf 理論,對于偶極子(Dipole source)的理想高數值孔徑的矢量點擴散函數的計算(vectorial PSF)。其次,我們會根據真實的顯微鏡系統(tǒng)來對Dipole Source 成像,分析vectorial PSF, 并分析不同光學系統(tǒng)的相差, 例如尼康(Nikon),奧林巴斯(Olympus),蔡司(Zeiss)等,以及實驗中遇到的非準直等誤差對結果的影響。再次我們會介紹嚴格麥克斯韋方程組解法,傅里葉模態(tài)法。最后,我們會講解一些具體的顯微鏡系統(tǒng)應用及其成像質量分析,包括紫外顯微鏡對光柵的觀察,單分子傅里葉顯微鏡的成像,結構光和雙光子顯微鏡的照明分析。
基于上述真實顯微鏡系統(tǒng)應用,我們還會和學員共同在現場利用VirtualLab Fusion完成模擬已經像差和物理原理的分析。 |