二次諧波顯微術(shù)的尺寸特性和取向探測(cè)研究.pdf

1、二次諧波顯微術(shù)是利用二次諧波信號(hào)進(jìn)行顯微成像或探測(cè)的一種新型光學(xué)顯微技術(shù)。與雙光子熒光顯微術(shù)相比,二次諧波顯微術(shù)無(wú)需使用熒光標(biāo)記,這從根本上消除了光毒性和光漂白。更為重要的是,相干特性使得二次諧波顯微術(shù)對(duì)樣品亞微米結(jié)構(gòu)非常敏感。近些年來(lái),二次諧波顯微術(shù)的上述優(yōu)點(diǎn)使得它在生命科學(xué)、新型材料科學(xué)等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用和研究?jī)r(jià)值。
　　 本文從優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、拓展應(yīng)用領(lǐng)域的角度出發(fā),對(duì)二次諧波顯微術(shù)的尺寸特性、取向探測(cè)和偏振補(bǔ)償進(jìn)行了研

2、究,主要研究結(jié)果包括以下幾方面:
　　 1.基于矢量衍射理論和格林函數(shù)法研究了二次諧波顯微術(shù)的尺寸特性。數(shù)值結(jié)果表明,二次諧波顯微術(shù)的尺寸特性與信號(hào)探測(cè)模式有關(guān)。對(duì)于前向探測(cè)模式,位相匹配條件確定的相干長(zhǎng)度大于焦區(qū)長(zhǎng)度,隨著樣品尺寸的增大,二次諧波信號(hào)逐漸增強(qiáng),最終達(dá)到飽和；而對(duì)于背向探測(cè)模式,位相匹配確定的相干長(zhǎng)度小于焦區(qū)長(zhǎng)度,隨著樣品尺寸的變化,二次諧波信號(hào)振蕩變化,并且在某一特定尺寸獲得最強(qiáng)二次諧波信號(hào)。二次諧波顯微術(shù)的尺

3、寸特性還與激發(fā)光偏振態(tài)、聚焦物鏡的數(shù)值孔徑大小以及樣品的橫向尺寸等因素有關(guān)。
　　 2.基于掃描二次諧波顯微術(shù),通過(guò)分析不同偏振光激發(fā)KTP納米粒子產(chǎn)生的二次諧波信號(hào)強(qiáng)度分布,得到如下結(jié)論:當(dāng)激發(fā)光分別為徑向偏振光和偏振角ψ0=58°的柱矢量光時(shí),綜合分析納米粒子產(chǎn)生的二次諧波信號(hào)強(qiáng)度分布,能獲得納米粒子對(duì)稱軸的三維取向信息。
　　 3.對(duì)背向二次諧波顯微術(shù)中的偏振補(bǔ)償進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)入射光為線偏振光時(shí),采用