入射激光对激光扫描共聚焦显微镜分辨率的影响.pdf

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1、第22卷第l期光学精密工程VoL22No．12O14年1月OpticsandPrecisionEngineeringJan．2014文章编号1004924X(2014)01—0031O8入射激光对激光扫描共聚焦显微镜分辨率的影响肖昀1,2,3，张运海。，王真。一，黎发志。(1．中国科学院长春光学精密机械-9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；4．北京交通大学理学院，北京100044)摘要：利用点扩散函数(PSF)研究了入射激光的偏振态和光束的束腰直径对激

2、光扫描共聚焦显微镜(LSCM)分辨率的影响。根据Wolf和Riehards的矢量衍射积分，建立了LSCMN1层界面下的照明PSF模型，对零层和两层界面下的PSF进行了计算分析。结果显示：在零层界面下，网偏振光入射的PSF在xy平面内关于焦点旋转对称，半峰全宽为0．43ptm，向线偏振光入射时PSF在z、方向的半峰全宽分别：勾0．48，0．39ptm；在圆偏振光入射的PSF中，高斯光束充溢系数为0，l，2，5对应的半峰全宽分别为0．43，0．47，0．62，1．49m。在两层界面下，当探测深度为50m时，圆偏振光PSF的半峰全宽为0．26him，向线偏振

3、光入射时PSF在、方向的半峰全宽分别为0．28，0．24in；在圆偏振光入射的PSF中，充溢系数为0，1，2，5对应的半峰全宽分别为0．26，O．28，0．32，0．68／xm。以上计算结果表明，和线偏振光相比，圆偏振光在一个方向的分辨率优于线偏振光，在相垂直的另一个方向的分辨率弱于线偏振光，圆偏振光PSF在xy平面内关于焦点旋转对称，得到了较好的成像质量；物镜人瞳直径与激光束腰直径比值越小，ISCM的分辨率越好。关键词：激光共聚焦显微镜；矢量衍射积分；点扩散函数；分辨率；偏振态中图分类号：TH742．9文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．2

4、O1422O1．0031EffectofincidentlaseronresolutionofLSCMXIAOYun”，ZHANGYun—hai。，WANGZhen。一，IIFa—zhi。(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；3．SuzhouInstituteofBiomed

5、icalEngineeringandTechnology，ChineseAcademofSciences，Suzhou215613，China；4．SchoolofScience，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)*Corrogauthor，E-mail：以D“口8@163．comAbstract：TheeffectofthepolarizationandintensityprofileofanincidentlaserontheresolutionofaLaserScanningConfoca

6、lMicroscope(LSCM)wasinvestigated．AccordingtothevectorialdiffractionintegralofWolfandRichards。amodeloftheilluminationPointSpreadFunction(PSF)ofLSCMwithN一1interfaceswasestablishedtocalculateandanalyzethePSFSonthezerointerfaceandtwoin—terfaces．Theanalysisshowsthatforthezerointerfac

7、e。thelocalFul1WidthatHalfMaximum(FWHM)ofthePSFwithcircularpolarizationiS0．43um，whichiSrotationallysymmetricinthexy收稿日期：2012一l1—22；修订日期：2013-01—17．基金项目：中科院苏州生物医学工程技术研究所“一三五”规划重大突破项目(No．Y052031205)；苏州市应用基础研究计划资助项目(No．SYG201128)光学精密工程第22卷plane，andtheFWHMsalongaxisandyaxisofthePSFwi

8、thlinearpolarizationare0．48，0．39／am，respectivel