西安光机所光学超透镜研究取得进展

近期,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室微纳光子集成课题组利用单层超透镜(metalens)实现了左、右旋圆偏振光在三维空间的分离聚焦,打破了以往自旋相关光束聚焦的对称性,超越了传统几何光学透镜的光场聚焦能力,对光学成像研究具有重要意义。 传统几何光学透镜仅是通过玻璃厚度的变化来调节入射光相位实现聚焦,无法完成矢量光场(如偏振、自旋等)的操控。超透镜是一种二维平面透镜结构,其体积极小,重量轻,易于集成,可实现对入射光振幅、相位、偏振等参量的灵活调控,在超分辨显微成像、全息光学、消色差透镜等方面有重要应用。该研究利用构成超透镜的纳米天线动力学相位与Pancharatnam-Berry几何相位结合的方法,通过巧妙设计超透镜上纳米天线几何结构与空间取向,在单层超透镜上同时实现了左、右旋圆偏振光相位的独立操控,在横向和径向完成了不同自旋态光束的聚焦,提升了超透镜的光束操控及聚焦能力,具有结构紧凑、灵......阅读全文

消色差平面透镜研究获重要进展

  近日,中山大学物理学院教授王雪华和李俊韬、副教授梁浩文团队在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下,在消色差平面透镜的研究方面取得重要进展,提出一种全新的超构原子区分复用方法。相关成果发表于《光:科学与应用》(Light:Science & Applications)。  论文共同通讯

超高分辨显微镜的性能及工作原理

  显微镜技术经过长期发展,加之近年来物理学界接二连三出现的重大科研进展,终于,在2008年,显微镜发展史上的新成果——超高分辨率荧光显微镜为科学家所研制出。人们预言,它定会成为生物学家的好帮手。   超.jpg   超分辨光学显微镜采用了新一代超高分辨技术,即固态半球超级透镜成像技术,突破

新进展!中波红外大尺寸、高效率超透镜

  日常生活中人们通过颜色与明暗差异来识别物体,感知空间维度上的物质信息。与人类的眼睛只能感知可见光不同,一些生物能够接收到人类看不到的图像信息,例如虾姑能够感知紫外与红外波段而乌贼可以通过独特的眼睛构造识别偏振信息。  从描述光子本征属性的维度出发,光子除了具有强度维度外,还具有波长、偏振、拓扑荷

透镜的基本概念和小孔成像的基本是什么

  1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,镜头是由几片透镜组成的,有塑胶透镜(plastic)和玻璃透镜(glass)两种,玻璃透镜比塑胶贵。通常摄像头用的镜头构造有:1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等,透镜越多,成本越高。因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头的,其

叶面积扫描仪透镜成像系统也会有误差

叶面积扫描仪透镜成像系统的非线性几何变会引起测量误差。当使用叶面积扫描仪非线性几 何变化很小,可以忽略不计。视频图像采集卡和采用摄像机图像采集设备和使用廉价的广角镜头,这个错误将是主要的误差源。这是因为在实验室可以调整仪器中的 相机更仔细CCD平面和图像平面重合。由CCD平面和图像平面线性几何畸变引

透镜的性能透镜的性能简介

   透镜的性能  透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。  当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称"焦点",通过交点并垂直光轴的平面,称"焦平面"。焦点有两个,在物方

西安光机所光学成像研究取得进展

  2月18日出版的美国光学学会旗下期刊Optics Express 同时刊登了中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室姚保利研究组的三篇研究论文。  在第一篇题为Large-scale 3D imaging of insects with natural color 的文章

动物活体光学成像的应用进展

随着对亚细胞结构和功能、分子生理和病理、细胞间和细胞内信号通路研究的深入,人类对疾病和对生命本质的认识不断被追朔到蛋白质、基因水平。在上个世纪发展起来的CT、MRI、PFT、超声等宏观影像技术已经远不能满足对活体环境内细微生命过程的探询。组织切片和免疫染色能够部分解释一些生物现象,但是需要研究对象与

光学随机共振——强大的弱白光成像

  中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室研究员刘红军课题组在光学随机共振弱光图像重构方面取得新进展,于11月4日在美国物理学会(APS)旗下期刊Physical Review Applied 上以White-light image reconstruction via s

西安光机所光学成像研究取得进展

  2月18日出版的美国光学学会旗下期刊Optics Express 同时刊登了中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室姚保利研究组的三篇研究论文。  在第一篇题为Large-scale 3D imaging of insects with natural color 的文章

活体生物光学成像技术的应用

  作为一项新兴的分子、基因表达的分析检测技术,在体生物光学成像已成功应用于生命科学、生物医学、分子生物学和药物研发等领域,取得了大量研究成果,主要包括: 在体监测肿瘤的生长和转移、基因治疗中的基因表达、机体的生理病理改变过程以及进行药物的筛选和评价等。   1、在体监测肿瘤的生长和转移  

显微镜光学构件及成像原理

 (一) 折射和折射率   光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现象,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。         (二) 透镜的性

组织的光学特性及其成像基础(二)

8.组织的吸收特性 组织的吸收是各个分子成分共同作用的结果。当光子的能量与分子的能级间隔匹配时,分子吸收光子。在短波长区(光子能量大),这些跃迁是电子跃迁。紫外区的重要吸收体包括DNA,芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸),蛋白质,黑色素和卟啉(包括血红蛋白、肌红蛋白维生素B12以及细胞色素c)。 光穿透

光学显微镜成像原理是什么

光学显微镜成像原理是凸透镜成像原理,显微镜有两组镜头,物镜成倒立放大的实像,目镜则将物镜成的像再次成像,只不过成的是放大的虚像,因此经过两次成像后,显微镜下看到的物像是倒立放大的虚像。显微镜下要获得清晰的物像,必需严格按照操作规程进行操作,先降低镜筒,用粗准焦螺旋反方向缓慢上升镜筒的过程中注视目镜,

组织的光学特性及其成像基础(一)

生物组织的光学特性,影响着光在组织中的传输,也是医学光谱和成像诊断的基础。影响光在生物组织中传播的三个物理过程是反射和折射(reflection and refraction)、 散射(scattering)、吸收(absorption)。这三个过程分别用以下参数来描述:折射率、 散射系数、吸收系数

光学检测类仪器超微量酶标仪

  超微量分光光度计是直接将样品滴加到样品台,通过样品液体的表面张力使得待测样品在两个光纤之间形成液体薄膜,来测定样品的光吸收值,程序直接给出测量值。   较于传统分光光度计,超微量分光光度计具有耗样量少、检测上限高、无需样品检测容器(比色皿/毛细管)、检测快速、无需暖机等优势。   应用场景

上海光机所联手交大实现多色光纤束无透镜衍射成像

  近日,中国科学院上海光学精密机械研究所(以下简称上海光机所)高功率激光物理联合实验室与上海交通大学智能光子学研究中心合作,基于古希腊梯子光子筛的色散等效操作,利用多色光纤束自补偿实现了高分辨的无透镜衍射成像。相关成果发表于《光学快报》。  干涉法和衍射法都能够有效重构待测物体的复振幅信息。干涉法

透镜功用

  1;因为透镜有较强的聚光能力,所以用它来照路,不仅路面明亮,而且清晰。  2;由于光线分散很小,所以它的光线射程要比普通卤素灯要远和清晰。故而能使您在第一时间看到远处的事物,避免开过路口或错过目标。  3;透镜式灯头的大灯相比采用传统灯头的大灯具有,亮度均匀,穿透力强,所以他不管在雨天还是在大雾

美国科学家开发出动态超表面透镜技术

  从数码相机、纤维光学中的高带宽到激光干涉引力波天文台(LIGO)的实验室设备,透镜技术在各个尺度均取得进展。如今,一种利用标准计算机芯片技术产生的新的透镜技术正在兴起,并且能替代传统曲面透镜笨重的材料层和复杂的几何形状。图片来源于网络  和传统透镜不同,平面透镜基于被称为超表面的光学纳米材料,因

科学家开发出比纸薄的平面透镜

  薄如纸张的眼镜片、不凸起的手机镜头、微型医学成像工具……华人领导的研究团队近日研制出一种只有1微米厚的超薄平面透镜,有望大幅降低光学器件的尺寸和重量。  美国哥伦比亚大学应用物理学副教授虞南方团队新近发表在《光:科学及应用》杂志上的报告显示,这种由“超像素”构成的平面透镜比普通纸张还要薄。这些像

理化所微尺度光波段Luneburg透镜研究取得进展

  近期,中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心有机纳米光子学实验室的科研团队在光学期刊《激光与光子评论》发表论文[Laser & Photonics Review. 10(4), 665-672 (2016), Three-dimensional Luneburg lens at optic

科学家开发出比纸薄的平面透镜

  美国哥伦比亚大学应用物理学副教授虞南方团队近日研制出一种只有1微米厚的超薄平面透镜,有望大幅降低光学器件的尺寸和重量。新近发表在《光:科学及应用》杂志上的报告显示,这种由“超像素”构成的平面透镜比普通纸张还要薄。这些像素均小于光的波长,能不同程度延迟光波通过透镜的时长,从而实现传统透镜的功能。 

超细内窥镜动态超分辨成像方面研究新进展

  浙江大学及之江实验室联合团队的杨青教授、刘旭教授在光场经复杂动态介质中的快速恢复及超分辨成像方面取得进展。研究结果以“单根多模光纤用于体内光场编码内窥镜成像(Single multimode fibre for in vivo light-field-encoded endoscopic ima

结构光照明显微成像(SIM)

克服光学衍射极限,观察到亚细胞尺度的生物结构和变化过程一直是生命科学研究的目标之一,也是超分辨显微镜诞生的目的所在。随着现代显微成像技术的发展和不断突破,超分辨显微成像大家庭也一直在补充新鲜血液。不过,这些形形色色的技术各自也都存在着不足:譬如前面几期中我们提到的 PALM/ STORM/DNA-P

《光学通信》:突破单像素成像对快速运动物体成像瓶颈

  记者6月20日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院安徽光机所王英俭课题组提出了一种抗运动模糊快速运动物体的单像素成像新方法,在利用单像素成像所具有的宽光谱、高灵敏优势的同时,突破了单像素成像对快速运动物体成像应用的瓶颈限制。这项研究改变了人们一直以来认为单像素成像只适合于对静止或缓慢移动物

活体动物体内光学成像(八)

关于技术应用42. 可以用荧光素酶基因标记干细胞吗?如何标记? 可以,标记干细胞有几种方法。一种是标记组成性表达的基因,做成转基因小鼠,干细胞就被标记了,从此小鼠的骨髓取出造血干细胞,移植到另外一只小鼠的骨髓内,可以用该技术示踪造血干细胞在体内的增殖和分化及迁徙到全身的过程。另外一种方法是用慢病

活体动物体内光学成像(三)

(2) 免疫学与干细胞研究将荧光素酶标记的造血干细胞移植入脾及骨髓,可用于实时观测活体动物体内干细胞造血过程的早期事件及动力学变化。有研究表明,应用带有生物发光标记基因的小鼠淋巴细胞,检测放射及化学药物治疗的效果,寻找在肿瘤骨髓转移及抗肿瘤免疫治疗中复杂的细胞机制。应用可见光活体成像原理标记细胞,建

西安光机所计算光学显微成像研究获进展

  使用光学显微镜进行病理切片检查是癌症诊断的“金标准”。传统的数字病理学常使用高倍物镜和扫描拼接的方法以获得大视场、高分辨率图像,但高精密电动位移台、高倍物镜、脉冲光源等组件价格昂贵,提高了仪器设备的成本,且大量的机械运动也会减缓成像的时间效率。同时,高倍物镜带来的景深狭小和机械扫描拼接带来的伪影

活体动物体内光学成像(六)

17. 标记好的细胞的荧光素酶是随机还是插入固定的位点? 插入的位点是随机的,但每一个构建好的细胞株我们都做过详细的分析,与其母细胞株进行详细的比较,证明荧光素酶的插入对细胞的各种特性(包括生长周期, 成瘤性等)没有造成影响。18. 能标记病毒吗?能标记病毒的某一个基因吗? 可以标记病毒,由于病毒在

西安光机所智能光学显微成像研究取得进展

近日,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室姚保利课题组在智能光学显微成像研究方面取得新进展。相关研究成果以Dual-wavelength in-line digital holography with untrained deep neural networks为题,在线