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登錄高NA顯微成像
關注創建者:匿名 創建時間:2026-01-04

高NA顯微成像的實例教程
顯微成像技術在最近的幾十年中得到迅速發展。 PSF(點擴散函數)通常不是像平面上的艾里斑。當對沿縱軸定向的偶極子源進行成像時,可以設計出一個甜甜圈形狀。 我們在VirtualLab Fusion中證明,當偶極子源的方向發生變化時,會獲得不同的非對稱PSF(不是艾里斑)。 此外,可通過在顯微鏡系統的光瞳平面中插入一定的相位掩模來獲得雙螺旋PSF [Ginni Grover et al., Opt. Exp. 2012]。通過這種工程化的PSF,甚至可以觀察到物體的微小散焦,即與傳統的成像方法相比,可以大大提高軸向分辨率。 我們通過在VirtualLab Fusion中應用商業顯微鏡鏡頭(Nikon)系統來演示此現象。
使用高NA顯微鏡系統分析偶極子源的PSF
在VirtualLab Fusion中,可以直接分析偶極子源的PSF。 該實驗證明了當偶極子源的方向改變時,PSF具有不同的形狀。
用于3D成像顯微鏡的雙螺旋PSF
在VirtualLab Fusion中,通過在高NA顯微鏡系統的光瞳平面中插入相位掩模,以簡單快捷的方式分析雙螺旋PSF。 結果表明,即使只有一點散焦(?130 nm)的物點,雙螺旋PSF也會有旋轉。
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展開 摘要
成像系統的離軸PSF經常受到由應用的光學部件(例如顯微鏡系統)引入的像差的影響。因此,焦點并不像理想預期的那樣對偏移完全不變。
VirtualLab Fusion提供了一種快速方便的方法,可以使用高NA顯微鏡檢查光傳播和離軸成像的PSF。該用例演示了具有不同橫向偏移距離的離軸物點的成像,來檢查像差的影響。
建模任務
建模技術的單平臺互操作性
光在系統中傳播時會遇到不同的組件并與之相互作用。對于系統的這些元件中的每一個,都需要在精度和速度之間提供良好折衷的合適模型:
連接建模技術:自由空間傳播
連接建模技術:物鏡
透鏡系統組件
連接建模技術:管狀透鏡
連接建模技術:探測器
探測器的自動橫向定位
探測器的自動縱向定位
系統概述
具有橫向位移的焦平面上的輻照度
深入技術:附件探測量
對于這個用例,我們只測量焦斑的輻照度。盡管可以通過添加更多的探測器附加組件來計算額外的物理量,如照度、輻射通量等。
然而,在這種特定的用例中——為了避免錯誤消息——有必要稍微調整Parameter Coupling的可編程片段,如下所示。其背后的原因是,用于計算焦平面的算法基于Ray Result Profile引擎,該引擎與大多數計算物理量的探測器插件不兼容,因此需要為參數耦合算法禁用它們。
展開 顯微成像技術在最近的幾十年中得到迅速發展。 PSF(點擴散函數)通常不是像平面上的艾里斑。當對沿縱軸定向的偶極子源進行成像時,可以設計出一個甜甜圈形狀。 我們在VirtualLab Fusion中證明,當偶極子源的方向發生變化時,會獲得不同的非對稱PSF(不是艾里斑)。 此外,可通過在顯微鏡系統的光瞳平面中插入一定的相位掩模來獲得雙螺旋PSF [Ginni Grover et al., Opt. Exp. 2012]。通過這種工程化的PSF,甚至可以觀察到物體的微小散焦,即與傳統的成像方法相比,可以大大提高軸向分辨率。 我們通過在VirtualLab Fusion中應用商業顯微鏡鏡頭(Nikon)系統來演示此現象。
使用高NA顯微鏡系統分析偶極子源的PSF
在VirtualLab Fusion中,可以直接分析偶極子源的PSF。 該實驗證明了當偶極子源的方向改變時,PSF具有不同的形狀。
用于3D成像顯微鏡的雙螺旋PSF
在VirtualLab Fusion中,通過在高NA顯微鏡系統的光瞳平面中插入相位掩模,以簡單快捷的方式分析雙螺旋PSF。 結果表明,即使只有一點散焦(?130 nm)的物點,雙螺旋PSF也會有旋轉。
展開 顯微成像技術在最近的幾十年中得到迅速發展。 PSF(點擴散函數)通常不是像平面上的艾里斑。當對沿縱軸定向的偶極子源進行成像時,可以設計出一個甜甜圈形狀。 我們在VirtualLab Fusion中證明,當偶極子源的方向發生變化時,會獲得不同的非對稱PSF(不是艾里斑)。 此外,可通過在顯微鏡系統的光瞳平面中插入一定的相位掩模來獲得雙螺旋PSF [Ginni Grover et al., Opt. Exp. 2012]。通過這種工程化的PSF,甚至可以觀察到物體的微小散焦,即與傳統的成像方法相比,可以大大提高軸向分辨率。 我們通過在VirtualLab Fusion中應用商業顯微鏡鏡頭(Nikon)系統來演示此現象。
使用高NA顯微鏡系統分析偶極子源的PSF
在VirtualLab Fusion中,可以直接分析偶極子源的PSF。 該實驗證明了當偶極子源的方向改變時,PSF具有不同的形狀。
用于3D成像顯微鏡的雙螺旋PSF
在VirtualLab Fusion中,通過在高NA顯微鏡系統的光瞳平面中插入相位掩模,以簡單快捷的方式分析雙螺旋PSF。 結果表明,即使只有一點散焦(?130 nm)的物點,雙螺旋PSF也會有旋轉。
展開 走進VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion的工作流程
? 從Zemax OpticStudio?導入透鏡系統
- 從Zemax導入光學系統 [用例]
? 分析實際透鏡系統的成像性能
- 分析高NA物鏡聚焦 [用例]
VirtualLab Fusion技術
文件信息
延伸閱讀
- 分析高NA物鏡聚焦
- 通過瑞利標準對顯微鏡物鏡進行分辨率研究

高NA顯微成像的相關專題、標簽、搜索
高NA顯微成像的最新內容
用于革命性成像的高數值孔徑顯微鏡3個月前
高分辨顯微鏡離軸成像分析
VirtualLab Fusion是一款光學建模和設計軟件,為光學工程師提供了一套綜合的可互操作仿真算法,并將其整合到一個平臺上。這使工程師能夠徹底探索光學系統,如這些強大的高NA顯微鏡,包括所有相關的影響,并為他們提供全面探究的必要工具。
高數值孔徑
高數值孔徑(NA)顯微鏡以前所未有的清晰度和精度徹底改變了我們探測生物結構的能力。通過利用光學原理,具有數值孔徑的顯微鏡超越了傳統限制,在捕捉復雜的細胞結構,動態分子相互作用和微妙的納米級現象方面表現出色。無論是揭開細胞動力學的奧秘還是深入研究納米材料的復雜性,高NA顯微鏡使科學家能夠在微觀世界中推動探索和發現的界限。
VirtualLab Fusion是一款光學建模和設計軟件
摘要
傅里葉顯微鏡廣泛應用于單分子成像、表面等離子體觀察、光子晶體成像等領域,它使得直接觀測空間頻率分布成為可能。
單分子的成像質量取決于高NA 傅里葉顯微鏡系統,例如,在復雜透鏡系統中,每個光學界面的角度相關的菲涅耳損耗和孔徑的衍射。VirtualLab Fusion可以在考慮菲涅耳損耗和孔徑衍射效應的情況下對整個系統進行建模。文中給出了一個案例,并與文獻中的實驗結果進行了比較
通過高NA浸沒顯微鏡進行聚焦8個月前
摘要
在浸沒顯微鏡中,我們通常使用蓋玻片將浸沒液體和樣品分開。因此,PSF可能會因蓋玻片在焦平面處的界面而變形,這在設計過程中通常不能被很好地考慮。 在VirtualLab Fusion中,可以直接分析蓋玻片界面對PSF的影響,以完全矢量的方式演示并分析蓋玻片后面的焦點變形。
場景
在VirtualLab Fusion中構建系統
顯微成像技術在最近的幾十年中得到迅速發展。 PSF(點擴散函數)通常不是像平面上的艾里斑。當對沿縱軸定向的偶極子源進行成像時,可以設計出一個甜甜圈形狀。 我們在VirtualLab Fusion中證明,當偶極子源的方向發生變化時,會獲得不同的非對稱PSF(不是艾里斑)。 此外,可通過在顯微鏡系統的光瞳平面中插入一定的相位掩模來獲得雙螺旋PSF [Ginni Grover et al., Opt.
摘要
在浸沒顯微鏡中,我們通常使用蓋玻片將浸沒液體和樣品分開。因此,PSF可能會因蓋玻片在焦平面處的界面而變形,這在設計過程中通常不能被很好地考慮。 在VirtualLab Fusion中,可以直接分析蓋玻片界面對PSF的影響,以完全矢量的方式演示并分析蓋玻片后面的焦點變形。
場景
在VirtualLab Fusion中構建系統
顯微成像技術在最近的幾十年中得到迅速發展。 PSF(點擴散函數)通常不是像平面上的艾里斑。當對沿縱軸定向的偶極子源進行成像時,可以設計出一個甜甜圈形狀。 我們在VirtualLab Fusion中證明,當偶極子源的方向發生變化時,會獲得不同的非對稱PSF(不是艾里斑)。 此外,可通過在顯微鏡系統的光瞳平面中插入一定的相位掩模來獲得雙螺旋PSF [Ginni Grover et al., Opt
1. 摘要
偶極子源可以很好地模擬熒光分子的發射光和納米球的散射光。 因此,偶極子源是點源的良好模型,其在實際中考慮了矢量效應。對此類點源的PSF進行分析是非常重要的。在VirtualLab Fusion中內置了偶極子源。通過連接復雜的高數值孔徑顯微鏡系統,可以在VirtualLab Fusion中直接計算其PSF。
1.摘要
偶極子源可以很好地模擬熒光分子的發射光和納米球的散射光。 因此,偶極子源是點源的良好模型,其在實際中考慮了矢量效應。對此類點源的PSF進行分析是非常重要的。在VirtualLab Fusion中內置了偶極子源。通過連接復雜的高數值孔徑顯微鏡系統,可以在VirtualLab Fusion中直接計算其PSF。
2.建模任務
VirtualLab
包含光柵的高NA顯微系統8個月前
作為測試樣品或系統本身的元件,光柵可以應用于顯微鏡。例如,著名的恩斯特·阿貝(Ernst Abbe)用光柵作為樣品來研究顯微鏡系統的分辨率,在像平面上得到光柵放大后的圖像。另一個例子是結構化照明顯微鏡(SIM),它使用光柵在焦平面上的縮小像來照明熒光樣品[R. Heintzmann and C. Cremer, SPIE, 1999]。VirtualLab Fusion提供了一種直接的方式,以完全矢量的方式對這些系統建模