共焦扫描显微成像系统的部分相干光学传递函数

共焦扫描显微成像系统（ＣＳＯＭ）是以共焦原理为基础,集扫描技术和数字图像处理技术为一体的高精度的成像系统。系统空间滤波器孔径大小和探测物体的离焦量大小都会影响系统的成像质量,这反映了系统的光学传递函数（ＯＴＦ）有着明显的变化。导出了ＣＳＯＭ系统的部分相干ＯＴＦ,并给出了不同离焦量的ＯＴＦ变化曲线。     

太赫兹共焦扫描显微成像研究进展

随着太赫兹(THz)技术的发展,许多改善成像质量和拓展成像维度的方法不断应用到THz成像领域,其中有许多是借鉴了在其他波段已发展成熟的技术手段,这些技术与THz成像的结合,已成为当前研究的一个热点领域,THz共焦扫描显微成像技术即是其中之一。在介绍共焦扫描显微成像原理的基础上,阐述并分析比较了国内外THz共焦扫描显微成像技术的发展状况,这些研究展示了THz共焦扫描显微成像技术广阔的应用及发展前景。     

光纤共焦干涉显微成像系统轴向响应特性

以光纤共焦干涉系统的三维传递函数和轴向响应特性为基础,分析和研究了光纤光斑尺寸、瞳半径,探测器尺寸、光纤与透镜的匹配等对该系统轴向分辨率的影响.实验表明,为使系统获得较高的轴向分辨率,需控制与光纤光斑尺寸有关的参数A 小于4,并使透镜的数值孔径小于光纤数值孔径;优化后系统轴向响应的半高宽仅为光纤共焦系统的1.1%.     

共焦扫描成像研究

在建立的一套反射式光纤共焦扫描成像系统上进行了标准板的扫描成像实验及反色、拼接等图像处理,得到了二维扫描像,并进行了二维共焦扫描像及离焦像的比较。实验结果表明,系统具有亚微米级横向分辨能力,并具有微米级纵向层析能力。     

共焦扫描显像成像系统的非相干光学传递函数

共焦扫描光学显微（ＣＳＯＭ）系统有透射式和反射式,相干光和非相干光荧光等类型。ＣＳＯＭ系统的平面分辨率和纵发辨率依赖于放置在光电探测器前面的空间滤波器的孔径大小。根据不同孔径计算反射式荧光ＣＳＯＭ系统的非相干光学传递函数,并进一步说明反射式荧光ＣＳＯＭ系统的成像特性对孔径的依赖关系。     

高分辨率激光共焦显微成像技术新进展

共焦显微镜因其高分辨率和能三维立体成像的优点被广泛应用在生物、医疗、半导体等方面.文章首先分析了影响共焦显微镜分辨率的因素,主要有光源、探测器孔径和杂散光等;并结合这些因素介绍了双光子共焦显微镜、彩色共焦显微镜、荧光共焦显微镜、光纤共焦显微镜;然后从提高系统成像速度的方面介绍了波分复用共焦显微镜和频分复用共焦显微镜;最后分析了共焦显微镜的发展趋势.     

RS-232串口通信技术在光纤共焦扫描显微成像系统中的应用

阐述了一种RS-232串口技术在研制光纤共焦扫描显微镜(FOCSM)中的应用方案，深入分析了串口通信中引起波特率误差的因素及解决方法．FOCSM系统中的图像采集和传输系统采用由MCU构成、带有静态图像采集、平面图像扫描的同步时序控制的高速扫描电子控制系统，并将μC／OS-II实时操作系统移植到单片机中。控制整个系统的运行．     

连续太赫兹反射式共焦扫描显微成像特性分析

太赫兹反射式共焦扫描显微成像系统分辨率较高且可呈现物体三维像,因此具有很大的应用价值。针对一种连续太赫兹反射式共焦扫描显微成像实验光路,在所确定的系统参数条件下,计算分析了两种太赫兹波长(118.83μm和184.31μm)的系统轴向响应特性。仿真结果表明,所设计的波长118.83μm的成像实验装置横向分辨率可达0.23 mm,轴向分辨率约为4.27 mm;波长184.31μm的系统横向分辨率可达0.36 mm,轴向分辨率约为6.63 mm。探测器轴向偏移影响大于横向偏移影响。     

RS-232串口通信技术在光纤共焦扫描显微成像系统中的应用

阐述了一种RS-232串口技术在研制光纤共焦扫描显微镜(FOCSM)中的应用方案,深入分析了串口通信中引起波特率误差的因素及解决方法。FOCSM系统中的图像采集和传输系统采用由MCU构成、带有静态图像采集、平面图像扫描的同步时序控制的高速扫描电子控制系统,并将μC/OS—Ⅱ实时操作系统移植到单片机中,控制整个系统的运行.     

并行共焦显微检测技术及其研究进展

共焦显微术是一种重要的微小物体成像技术,由于具有高精度、高分辨率及容易实现三维重构图像的优势而被广泛应用于微纳三维形貌测量。近年来,并行共焦显微检测技术引起各国专家的广泛关注,该技术将单点扫描变为多路同时并行探测,大大提高了三维检测速度。综述了并行共焦显微检测技术的基本原理,系统论述了近年来国内外在并行共焦显微检测技术方面的研究进展以及作者在这方面的研究。按照实现并行检测的方法对7种并行共焦显微检测技术进行了分类介绍,并指出了各种方法的优缺点。最后总结了目前存在的技术难题,分析了未来的发展趋势,为我国进一步开展此项研究提供技术参考。     

光谱共焦测量技术综述

测量技术正不断向着精密化、智能化、集成化的方向发展,具有代表性的光谱共焦测量技术是在激光共焦显微技术的基础上发展而来,利用色散原理和光谱仪解码分析实现高精度测量。光谱共焦测量技术可进行位移测量、三维重建、表面粗糙度检测和厚度检测,具有无接触、高效率、在线测量等优点,在精密测量中发挥着重要作用,被广泛应用于微电子、工程材料、生物医学和航空航天等领域。近年来,光谱共焦系统在光学系统结构、光学镜头设计、光源优化和数据处理算法等各个方面取得了重大进展。文章对光谱共焦测量技术进行综述,论述了光谱共焦测量技术相较于其他测量方法的优势,综述了光谱共焦技术的测量原理、发展历程与应用进展,并对光谱共焦测量技术的发展趋势进行了展望。     

偏振光干涉强度到椭圆偏振光电矢量的变换

在偏振光实验中，测量量是偏振光干涉光强分布，而最后要表示的是椭圆偏振光电矢量。研究了偏振光干涉与椭圆偏振光电矢量之间的转换关系，解决了椭圆偏振光电矢量的测量问题。     

偏振光干涉强度到椭圆偏振光电矢量的变换

在偏振光实验中,测量量是偏振光干涉光强分布,而最后要表示的是椭圆偏振光电矢量。研究了偏振 光干涉与椭圆偏振光电矢量之间的转换关系,解决了椭圆偏振光电矢量的测量问题。     

共聚焦内窥镜光学成像系统

共聚焦内窥镜光学成像系统是将共聚焦扫描成像技术与内窥镜系统相结合,对体内器官组织在细胞层次上进行无损伤、动态、实时地远程检测和分析。系统介绍了共聚焦内窥镜成像系统的结构、原理、发展及影响系统性能的关键技术的研究现状,并对其优点及在实践中的应用前景进行阐述。     

用滤波器提高共焦系统纵向分辨率的实验研究

针对采用有限大小探测器的其焦显微系统,利用两区相位型滤波器提高系统的纵向分辨率。在实验上,采用1透射式液晶空间比例制器实脱了对共焦显微系统照明光场位相的动态调制,测量了探测针孔直径分别为5μm、10μm和15μm时,共焦显微系统纵向分辨率随滤波器参数的变化规律。实验结果说明,在探测器为有限大小的情况下,利用该滤波器可以使共焦显微系统的纵向分辨率提高17．8％。另外,从实验结果还可以看出,滤波器的性能受到探测针孔尺寸的影响。     

利用差分共焦显微术测定压电陶瓷的逆压电伸缩效应

在光纤共焦扫描显微镜(FOCSM)的基础上,利用其轴向响应曲线的线性部分,给出了一种测定物体微位移的新方法.并用该方法精确测量了压电陶瓷微小的逆压电伸缩效应,分辨率可以达到纳米量级.     

自适应光学高分辨率共聚焦显微成像技术

生物样品折射率的空间变化导致了光学畸变的产生,这种畸变对于共聚焦显微镜观察厚的生物样品和活体体内组织成像是一种严重的限制。自适应光学(AO)技术是通过快速反应的变形镜使镜面发生形变来补偿像差,在共聚焦显微镜中应用自适应光学技术可以校正光学畸变,观察深层组织活动,进行活体成像和实时检测。详细分析了共聚焦显微镜中像差的来源及光学畸变的特点,讨论了目前在共聚焦显微镜中自适应光学校正的方案及研究现状,讨论了共聚焦显微镜中自适应光学的波前传感器、畸变测量和波前校正器,并探讨了目前超高分辨率显微成像技术的发展方向。     

双路频分复用荧光共焦显微探测技术研究

报道了结合频分复用技术来提高荧光共焦生物显微探测系统探测能力的实现原理和方法。通过对双路激发光信号的载频调制,将激发光聚焦到生物样品上产生荧光信号,再通过傅里叶变换、滤波和解调制过程,最后将两路荧光信号强度随时间变化曲线进行还原。实验搭建了紫外波段激励光源的双频复用荧光共焦显微成像系统,并成功探测到了鼠神经海马细胞样品发出的双点荧光信号。频分复用共焦显微成像系统能够多通道、实时、快速地探测生物细胞荧光信号,并具有较高的时间和空间分辨率。     

CARS显微术的基本原理及其进展

相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)以其散射强度高、方向性好、背景干扰小等优点成为分子研究的有力工具,CARS显微镜不仅可以对样品进行光谱研究,还可以对其进行功能性成像．提高了分子分析的信息量。介绍了CARS显微术的理论结果、不同结构及其在生物学领域的应用等。     

扩展差动共焦显微系统量程范围的方法与措施

为扩展差动共焦显微镜(HCMS)的测量量程范围,使其满足三维微细结构和三维表面轮廓测量时的需求,基于环形光瞳滤波技术提出一种扩展HCMS测量范围的环形光瞳量程扩展方法与技术。该方法应用二元光学整形原理将HCMS中两探测器探测到的光强响应曲线的半高宽拓宽,继而达到扩展量程范围的目的。与常用的通过减小共焦显微系统物镜的数值孔来扩展量程范围的方法相比,整形环形光瞳量程扩展法在扩展量程范围的同时,还改善了HCMS的分辨特性,压缩其旁瓣,避免了因减小物镜数值孔径值引起的横向分辨力降低的不足。理论分析和实验表明：当环形光内、外径半径比ε=0．5时,环形光瞳量程扩展技术使HCMS的量程扩展了1倍,同时使其横向分辨力得到改善,旁瓣得到抑制。