计算光学相位成像:从干涉数字全息到光强衍射层析  

Computational optical phase imaging:From digital holographic interferometry to intensity diffraction tomography

作　　者：左超 陈钱[3] Chao Zuo;Qian Chen(Smart Computational Imaging Laboratory(SCILab),School of Electronic and Optical Engineering,Nanjing University of Science&Technology,Nanjing 210094,China;Smart Computational Imaging Research Institute(SCIRI),Nanjing University of Science&Technology,Nanjing 210019,China;Jiangsu Key Laboratory of Spectral Imaging&Intelligent Sense,Nanjing 210094,China)

机构地区：[1]南京理工大学电子工程与光电技术学院,智能计算成像实验室,南京210094 [2]南京理工大学智能计算成像研究院,南京210019 [3]江苏省光谱成像与智能感知重点实验室,南京210094

出　　处：《科学通报》2023年第25期3240-3243,共4页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家自然科学基金(62227818,U21B2033);江苏省基础研究计划前沿引领专项(BK20192003);江苏省科技计划生物医药竞争类项目(BE2022847);江苏省科技计划重点国别产业技术研发合作项目(BZ2022039)资助.

摘　　要：自400多年前问世以来,光学显微技术经历了不断地革新,已从Leeuwenhoek时代简单的单透镜装置发展成为一种极为重要且精密的观察与计量科学仪器,广泛地应用于生物医学、工业生产、材料化工与科学研究等领域.2014年,诺贝尔化学奖授予了超分辨率荧光显微技术[1].该技术突破了光学显微镜衍射极限的限制,将荧光显微成像的分辨率带入纳米时代,极大地推动了生命科学和基础医学的发展.除分辨率外,光学显微镜面临的另一大挑战是对比度.传统显微镜受强度(振幅)探测机理所限,对无色透明物体(如细胞)的成像依赖染色标记.而在研究活细胞的生理活动及其长时程动态过程时,无标记显微是一种最为理想的探测手段.1932年,Zernike发明了相差显微镜:通过空间滤波原理极大地提高了透明物体在镜下的可分辨性,Zernike也因此获得1953年的诺贝尔物理学奖[2].但时至今日,该技术仍局限于二维定性观测,无法实现三维定量测量,发展较荧光显微技术明显滞后.

关 键 词：诺贝尔物理学奖 诺贝尔化学奖 衍射极限 荧光显微技术 数字全息 相位成像 相差显微镜 探测手段 

分 类 号：O438.1[机械工程—光学工程] O436.1[理学—光学]