基于光频双曲超材料的无标记远场超分辨显微成像

摘要：

超分辨光学显微成像技术具有非接触、无损伤等优点.现有超分辨成像手段大多依赖荧光染料,限制其应用场合.近年来基于频谱平移原理的无标记远场显微成像手段被提出,但其分辨率受限于波导材料折射率.利用双曲超材料(hyperbolic metamaterials,HMM)的空间频率带通滤波特性,结合亚波长光栅,激发大面积均匀高频体等离激元(bulk plasmon polariton,BPP)照明场,得益于照明的高波矢量,物体的高频信息可以转移到传统成像系统的通带,为远场图像提供亚波长空间信息.基于该方法,采用0.85数值孔径标准物镜,532 nm波长下2.66k0横向波矢的BPP照明中心距为100 nm双缝结构成像,横向分辨力提高至λ/5.32.进一步提高BPP的横向波矢可使分辨力提升至λ/7.82.该方法无需标记,便于与传统显微镜集成,为生物医学、芯片工业、材料科学等领域的应用提供了一种可视化的超分辨手段.

关键词：表面等离激元、双曲超材料、超分辨成像、移频效应

所属期刊栏目：49

分类号：TP212.11(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖南省自然科学基金资助项目

在线出版日期：2022-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：54-65