光学学报超分辨成像专题

光学学报超分辨成像专题

1、基于MODTRAN的双查找表法反演高光谱数据的水汽含量 陶东兴;赵慧洁;贾国瑞; 9-142、小入射角条件下气动光学成像偏移 张士杰;李俊山;孙李辉;胡双演; 15-213、PV型HgCdTe线阵探测器对强光反常响应机制研究 邱伟成;王睿;江天;许中杰;程湘爱; 22-284、运动状态对卫星多谱段光学特性的影响分析 王付刚;张伟;汪洪源;侯晴宇; 29-365、用于彩色屏显的双层耦合光栅设计 尤勐;黄战华;蔡怀宇; 37-426、基于光纤拉锥模场匹配技术的光子晶体光纤低损耗熔接 杨清;施解龙;孙伟胜;黄图斌; 43-487、多层光纤布拉格光栅的理论与实验研究 郑晶晶;闻映红;祁春慧;裴丽;魏淮;宁提纲;简水生; 49-558、空间激光通信组网光学原理研究 姜会林;胡源;丁莹;付强;赵义武;董科研;宋延嵩;娄岩; 56-609、高速相干光通信系统中的自适应步长恒模算法 邸雪静;童程;张霞;张晓光;席丽霞; 61-6510、基于光纤参量环形镜的光毫米波副载波产生 李恒文;江阳;徐静;周竹雅;王顺艳; 66-7111、啁啾长周期光纤光栅的超宽带滤波特性及其切趾优化 杨颖;顾铮; 72-7912、基于干涉原理的虚拟光学加密系统 秦怡;张帅;巩琼;李根全;吕晓东; 80-8513、双波长数字全息相位解包裹方法研究 王羽佳;江竹青;高志瑞;蔡文苑;伍江涛; 86-9114、方孔微通道板结构缺陷对成像质量的影响 李旭;何飞;李达;陈波; 92-10115、零视距地物长波红外特征场景仿真研究 胡海鹤;白廷柱;郭长庚;韩强;孙玉杰;崔建平;张罗莎; 102-11016、高分辨率开环液晶自适应光学视网膜成像系统 齐岳;孔宁宁;李大禹;夏明亮;宣丽; 111-11817、基于正弦波磁光调制的方位失调角精确测量方法 杨志勇;周召发;黄先祥;张志利; 119-12318、眼镜式立体显示中的串扰分析及消除方法研究 夏振平;李晓华;崔渊;陈磊; 124-13119、基于概率假设密度滤波平滑器的检测前跟踪算法 林再平;周一宇;安玮;徐洋; 132-139

超分辨荧光显微成像技术的基本原理

这个问题的答案比较简单：因为组成视网膜的每一个感光细胞（视杆细胞和视锥细胞）、相机芯片上的每一个感光元件（CCD、CMOS等）都是有大小的。比如视网膜中央凹区域的视锥细胞直径平均约为 5 微米。而由于奈奎斯特-香农采样定理的限制，视网膜上能分清的两个相邻像点的距离是视锥细胞直径的两倍，即 10 微米。再结合眼球的构造，大致可以推断出，在距离眼睛 25 厘米的位置，我们能分辨物体上相距为 80 微米的两个点，换算成点阵密度就是大约 320 ppi，这也是苹果所谓“视网膜屏”分辨率的来历。

如果要观察小于 80 微米的物体，比如细菌，就需要先将物体放大，再用眼睛或者相机观察。现代光学显微镜的构造其实非常简单，样品放置在物镜的焦点处，从样品上发射或散射的光经过物镜变成平行（准直）光，再经过一个结像透镜，然后会聚到相机的感光芯片上成像。

按照前面的方法来推算，要区分物体上相距为 200 纳米的两个点，如果使用科研级相机，比如最近火起来的 sCMOS 相机（每个感光像素尺寸为 6.5 微米），只需要使用放大倍率为 65 倍的物镜就足够了。

那么是否可以通过提高物镜的放大倍率来观察低于 200 纳米的物体，比如细胞里面微管呢？

答案是不可以。

赵星的个人简介

1998－2002年南开大学物理学院应用光学专业理学学士；2002－2007年南开大学现代光学研究所光学工程专业工学博士学位 作为研究骨干参与973课题“新型三维成像与三维微显示技术及器件基础研究”，2010-2014主持“基于偶氮聚合物光场吸收调制的超分辨微加工技术基础研究”，国家自然基金，2012－2014该研究方向同时获得 “教育部博士点基金” 资助（2011－2013）此外，在光学非球面加工技术方面与公司企业正在进行合作研究。 [1]焦小雪, 赵星, 杨勇, 方志良, 袁小聪. 基于相机阵列的三维集成成像记录系统. 光学 精密工程, 2012, 20 (8): 1653-1660[2]黎达,王曙,赵星,方志良,袁小聪. 光吸收调制微加工技术中偶氮材料光吸收率的时间变化特性[J]. 中国激光, 2012, 39(s1): s106001[3]赵星, 王芳, 杨勇, 方志良, 袁小聪. 集成成像三维显示系统显示性能的研究进展[J]. 中国光学, 2012,5(3): 209-221[4]王芳,赵星,杨勇 等 . 基于人眼视觉的集成成像三维显示分辨率的比较[J]. 物理学报, 2012, 61(8): 084212.[5]J焦小雪,赵星,杨勇,方志良,袁小聪. 基于三维集成成像相机阵列获取的元素图像校正[J]. 中国激光, 2012, 39(3): 0309001[6]Fang Wang, Xing Zhao, Yong Yang, Zhiliang Fang, Xiaocong Yuan, Performance analysis of three-dimensional integral imaging systems based on human vision[J], Optik - International Journal for Light and Electron Optics, Available online 15 February 2012, doi: .2011.11.034.[7]黎达，赵星，杨勇，方志良，袁小聪，三维集成成像中无串扰显示系统的设计与实现[J]，光电子激光，2012, 23(1): 35-40[8]Da Li, Xing Zhao, Yong Yang, Zhiliang Fang, and Xiaocong Yuan, Tunable viewing scope of three-dimensional integral imaging, [J] 2011, Appl. Opt. 50(34), H230-H236[9]焦小雪, 赵星, 杨勇, 方志良, 袁小聪. 基于最佳记录距离的三维集成成像光学获取技术[J]. 光学精密工程，2011，19(11): 2805-2811[10]王芳，黎达，赵星，杨勇，方志良，袁小聪. 集成成像三维显示系统立体深度的研究[J]. 中国激光, 2011, 38(s1): s109002[11]赵星，张美慧，方志良。二次曲面前房型有晶体眼人工晶体的球差矫正特性分析。光子学报，2011，40(6)：865-871[12]Xing Zhao, Yuyang Sun, Jing Bu, Siwei Zhu, and X.-C. Yuan, Microlens-array-enabled on-chip optical trapping and sorting, Appl. Opt. 50, 318-322 (2011)[13]赵星，吴宏超，宋丽培，方志良。微型投影机自由曲面LED聚光器的设计。光学精密工程，2010 Vol. 18 (10): 2123-2129[14]J. Chen, X.-C. Yuan and X. Zhao et al. Generalized approach to modifying optical vortices with suppressed sidelobes using Bessel-like functions. Opt. Lett. 2009, 34: 3289[15]Jun Chen, Xing Zhao, Zhiliang Fang, Siwei Zhu and X.-C. Yuan. Modified optical vortices for encoding topological charges with principal-sidelobe ring relationships. Opt. Lett. 2010, 35: 1485-1487[16]Jun Chen, Xing Zhao, Zhiliang Fang, Siwei Zhu and X.-C. Yuan. Explicit relations and optimal parameters for sidelobe suppression in optical vortices with a modified Bessel function. J. Opt. Soc. Am. A. 2010, 27: 935-940.[17]赵星，宋丽培，孔强，母国光. 离轴非球面加工中最接近球面及研磨去除量的求解. 光学学报. 2009, 29(S1): 61-64[18]Xing Zhao, Zhi-liang Fang, Ji-cheng Cui, Xin Zhang and Guo-guang Mu．Illumination system using LED sources for pocket-size projectors．Applied Optics, 2007, Vol. 46(4): 522~526[19]Xing Zhao, Zhi-liang Fang, Guo-guang Mu; Analysis and Design of the Color Wheel in Digital Light Processing System; Optik, 2007, Vol. 118(12): 561-564[20]赵星，方志良，母国光．LED投影光源的色度学特性研究．《物理学报》，2007，Vol. 56（5）：2537～2540[21]赵星，方志良，崔继承，张新，母国光．微型投影机光学引擎的研究．《光学学报》，2007，Vol. 27（5）：913～918[22]赵星，方志良，宋丽培，母国光．数字光处理背投电视色度学特性的研究．《光子学报》，2007，Vol. 36（2）：355～358 天津市光学学会理事；期刊审稿人：Optics Express、Applied Optics、光学精密工程、光学学报、中国激光