本文關(guān)鍵詞：光柵時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)超分辨特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于獨(dú)特的軸向光學(xué)層析能力，共焦顯微鏡自問(wèn)世以來(lái)，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、生物及醫(yī)學(xué)成像等各個(gè)領(lǐng)域。但是，受衍射效應(yīng)限制，其橫向分辨力始終無(wú)法突破波長(zhǎng)級(jí)別，而軸向分辨力已達(dá)納米量級(jí)，橫向和軸向分辨力的嚴(yán)重不平衡，嚴(yán)重制約了共焦顯微鏡的三維成像能力。同時(shí)，隨著當(dāng)前工業(yè)測(cè)量和生物檢測(cè)領(lǐng)域逐漸進(jìn)入納米時(shí)代，橫向分辨力的提高更顯迫切。 本課題“光柵時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)超分辨特性研究”的研究目的是突破衍射極限，解決共焦顯微系統(tǒng)橫向分辨力受限的問(wèn)題。從Laue-Lukosz自由度不變定理角度出發(fā)，在研究光柵時(shí)空調(diào)制原理和共焦顯微測(cè)量原理的基礎(chǔ)上，將光柵時(shí)空調(diào)制實(shí)現(xiàn)超分辨的方法引入共焦顯微系統(tǒng)中，來(lái)實(shí)現(xiàn)共焦顯微系統(tǒng)的橫向超分辨。 本課題主要內(nèi)容如下： 首先，開(kāi)展光柵時(shí)空調(diào)制方法實(shí)現(xiàn)超分辨基本原理的研究。從Laue-Lukosz自由度不變定理角度出發(fā)，研究基于移動(dòng)光柵的時(shí)空調(diào)制式4-F系統(tǒng)成像的基本理論，驗(yàn)證其在不增大透鏡數(shù)值孔徑NA的情況下，對(duì)光學(xué)系統(tǒng)空間頻帶的擴(kuò)展作用，并分析比較光柵參數(shù)對(duì)系統(tǒng)相干傳遞函數(shù)CTF的影響。 其次，開(kāi)展基于移動(dòng)光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)成像理論的研究。將移動(dòng)光柵時(shí)空調(diào)制實(shí)現(xiàn)超分辨的方法引入共焦顯微系統(tǒng)中，，在相干光照明且無(wú)離焦量的條件下，分別從時(shí)域和頻域角度推導(dǎo)其2-D振幅點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)和相干傳遞函數(shù)公式；并根據(jù)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的三個(gè)特征量，分析比較光柵參數(shù)對(duì)系統(tǒng)橫向響應(yīng)特性的影響。 再次，開(kāi)展基于定光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)成像理論的研究。針對(duì)上述移動(dòng)光柵超分辨系統(tǒng)存在的問(wèn)題，提出改進(jìn)的基于定光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)，并分別從頻域和時(shí)域角度推導(dǎo)并仿真分析其光場(chǎng)分布。 然后，開(kāi)展基于聲光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)成像理論的研究。分別在非相干成像和相干成像的條件下，從時(shí)域和頻域角度建立其理論和仿真模型；并從頻域、時(shí)域及實(shí)現(xiàn)手段角度，對(duì)比分析基于移動(dòng)光柵、定光柵和聲光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)。 最后，結(jié)合聲光調(diào)制器和雙振鏡同步掃描系統(tǒng)設(shè)計(jì)并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，獲得經(jīng)聲光柵時(shí)空調(diào)制后的共焦顯微系統(tǒng)二維橫向響應(yīng)成像結(jié)果，與傳統(tǒng)共焦顯微系統(tǒng)對(duì)比，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光柵時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)橫向超分辨系統(tǒng)理論研究的正確性。
【關(guān)鍵詞】：共焦顯微系統(tǒng) 光柵 時(shí)空調(diào)制 光學(xué)超分辨
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH742
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題背景及研究目的和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-20
• 1.2.1 光學(xué)超分辨技術(shù)研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.2 光柵時(shí)空調(diào)制方法實(shí)現(xiàn)超分辨的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第2章 光柵時(shí)空調(diào)制方法實(shí)現(xiàn)超分辨的基本原理22-28
• 2.1 引言22
• 2.2 光學(xué)系統(tǒng)時(shí)空帶寬積 SW 基本原理22-23
• 2.3 光柵時(shí)空調(diào)制式 4-F 系統(tǒng)成像理論23-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第3章 基于移動(dòng)光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)28-45
• 3.1 引言28
• 3.2 共焦顯微鏡的 Laue-Lakosz 自由度不變定理應(yīng)用28-29
• 3.3 基于移動(dòng)光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)成像理論29-39
• 3.3.1 基于移動(dòng)光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)模型建立29-35
• 3.3.2 光柵參數(shù)對(duì)系統(tǒng)橫向響應(yīng)特性的影響35-39
• 3.4 基于定光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)成像理論39-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第4章 基于聲光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)45-63
• 4.1 引言45
• 4.2 基于聲光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)成像理論45-57
• 4.2.1 基于聲光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微非相干成像46-55
• 4.2.2 基于聲光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微相干成像55-57
• 4.3 基于光柵與聲光柵的時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)分析對(duì)比57-61
• 4.3.1 從頻域與時(shí)域角度對(duì)比分析時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)57-59
• 4.3.2 從實(shí)現(xiàn)手段角度對(duì)比分析時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 第5章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證63-85
• 5.1 引言63
• 5.2 光柵時(shí)空調(diào)制式共焦顯微測(cè)量系統(tǒng)組成63-67
• 5.3 系統(tǒng)軸向響應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)67-72
• 5.3.1 系統(tǒng)軸向響應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)理論設(shè)計(jì)67-69
• 5.3.2 基于 LabVIEW 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)69-71
• 5.3.3 測(cè)量結(jié)果分析與處理71-72
• 5.4 系統(tǒng)橫向響應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)72-83
• 5.4.1 系統(tǒng)橫向響應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)理論設(shè)計(jì)72-75
• 5.4.2 基于 LabVIEW 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)75-77
• 5.4.3 測(cè)量結(jié)果分析與處理77-83
• 5.5 本章小結(jié)83-85
• 結(jié)論85-87
• 參考文獻(xiàn)87-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果91-93
• 致謝93-94

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 王富生,譚久彬;差動(dòng)共焦式納米級(jí)光聚焦探測(cè)系統(tǒng)的研究[J];光學(xué)技術(shù);2001年03期

2 胡晶磊;汪蓉;周東山;薛奇;;左手材料與負(fù)折射[J];化學(xué)進(jìn)展;2007年05期

3 毛崢樂(lè);王琛;程亞;;超分辨遠(yuǎn)場(chǎng)生物熒光成像——突破光學(xué)衍射極限[J];中國(guó)激光;2008年09期

4 文僑;王凱歌;邵永紅;屈軍樂(lè);牛憨笨;;用于熒光顯微鏡的正交偏振濾波圖像增強(qiáng)技術(shù)[J];中國(guó)激光;2012年10期

5 崔繼文;譚久彬;宋傳曦;;精密微小內(nèi)尺度測(cè)量技術(shù)研究進(jìn)展[J];中國(guó)機(jī)械工程;2010年01期

6 鄧燕;;淺談倏逝波[J];科技資訊;2010年13期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉儉;超分辨移相共焦和復(fù)色差動(dòng)共焦掃描顯微技術(shù)及理論[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：光柵時(shí)空調(diào)制式共焦顯微系統(tǒng)超分辨特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：311165