第22卷第5期 2014年5月
文章编号
1004-924X(2014)05-1157-08
光学精密工程
Optics and Precision Engineering
Vol.22No.5
May.2014
偏振态、相位和振幅对受激辐射损耗中
损耗光焦斑的影响魏通达1.2.3，张运海”，唐玉国1.3
（1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；
2，中国科学院大学，北京100049；
3.中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，江苏苏州215163）
摘要：针对受激辐射损耗(STED)超分辨显微术分辨率不够高的问题，研究了损耗光偏振态、相位和振幅多种物理量对焦斑的影响，以形成半峰全宽窄的圆环形损耗光焦斑。根据Richards-Wolf失量衔射理论，建立了偏振态、相位和偏振态作用下的损耗光焦斑模型；计算了不同偏振态、不同相位振幅调制参数下损耗光焦斑的分布情况；通过优化各参量得到有效激发荧光的分布。计算结果表明，应用切向偏振时的损耗光焦斑半峰全宽优于应用径向偏振和圆偏振；相位和振幅的调制作用均能减小半峰全宽；优化后有效激发荧光的理论半峰全宽仅为13.2nm。采用损耗光的偏振态、相位和振幅对损耗光焦斑进行整形，能够有效减小半峰全宽，获得较高的理论分辨率，比仅使用单一物理量的效果更好；应用切向偏振光能够获得高
质量的损耗光焦斑和超衍射极限的分辨能力，根据不同实际情况选择相位或振幅调制的方法可进一步提高分辨率。关键调：趣分辨率显截术；受激辐射损耗；偏振；相位；振幅
中图分类号：TH742.9
文献标识码：A
doi:10.3788/OPE.20142205.1157
Effectofpolarization，phaseandamplitudeon
depletionfocusspotinSTED
WEI Tong-da'.2.", ZHANG Yun-hai", TANG Yu-guo'-3
(1.Changchun Institute of Optics,FineMechanics andPhysics,ChineseAcademy of Sciences,
Changchun130033，China;
2.University ofChineseAcademyof Sciences，Beijing100049,China;
3.SuzhouInstitute of Biomedical Engineering and Technology,Chinese Academy of Sciences,
Suzhou215613,China)
*Correspondingauthor，E-mail:tang.yg2013@sina.cn
Abstract:As Stimulated Emission Depletion (STED) super-resolution microscopy has a lower resolu tion, this paper explores the effects of multiphysical variables including light polarization, phases and amplitudes on the focal spots, in order to form a ring-shape depletion focus spot with sharper Full Width at Half Maximum(FWHM) and to increase the resolution of the microscopy. According to Richards-Wolf vector theory, the models of depletion focus spots were established under the actions of
收稿日期：2013-03-21；修订日期：2013-04-11.
基金项目：中科院苏州生物医学工程技术研究所"一三五"规划重大突破资助项目（No.Y052031205）；苏州市应用基
础研究计划资助项目（No.SYG201128）