基于薄膜光场调控的无标记显微成像、传感及其应用研究进展(特邀) |
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引用本文: | 张斗国.基于薄膜光场调控的无标记显微成像、传感及其应用研究进展(特邀)[J].激光与光电子学进展,2024(6):214-225. |
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作者姓名: | 张斗国 |
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作者单位: | 中国科学技术大学物理学院光学与光学工程系 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(62127818,12134013); |
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摘 要: | 光学薄膜广泛应用于光学仪器和测控技术中,充斥着我们生活的方方面面,使我们的生活更加丰富多彩。不同于常规的光学薄膜应用场景,本综述重点介绍如何将光学薄膜与光学显微成像结合起来。研究方案主要是:基于负载表面等离子体波的贵金属薄膜、具有光子带隙结构的介质多层薄膜,研制出应用于无标记显微探测的平面薄膜光子元件。得益于其平面结构特性与成熟的制作工艺,该类薄膜光子元件可兼容常规明场、宽场显微成像系统,可以作为被测样品的衬底或成像系统的插件。借助于薄膜与光波的近-远场相互作用特性,该器件可以调控系统的照明光场,如实现暗场照明、全内反射照明、边缘增强照明等。通过照明方式的改变,提升成像的对比度、探测灵敏度,进而发展出多模式、高灵敏度、高对比度、无标记光学显微成像与传感系统。为充分发挥该系统结构简单、宽场、高灵敏度、无标记成像的特点,将其应用于环境光子学领域,实现了真实大气环境中单个超细颗粒物吸湿增长过程的原位、实时、无损表征,有望为大气雾霾溯源与追因研究提供有力的科学支撑和技术工具。
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关 键 词: | 薄膜光场调控 介质多层薄膜 贵金属薄膜 无标记显微探测 大气超细颗粒物 |
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