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显微系统及其物镜的光学成像特性显微系统的工作原理显微系统是用来观察近距离微小物体的光学系统。如图所示,它由物镜和目镜组成。其特点是:物镜和目镜的焦距都很短,且光学间隔△(物镜的像方焦点到目镜的物方焦点间的距离)较大。使用时,将物体 AB 置于物镜一倍焦距以外少许,经物镜后成一个放大的、倒立的实像 A'B',且位于目镜的物方焦面上或一倍焦距以内少许,经目镜成像在无限远或明视距离处,供人眼观察。在生物显微系统中,物镜框是系统的孔径光阑,设在一次实像面处的分划板是视场光阑,目镜住往是海晕光阑,其大小影响轴外点成像的渐晕系数。而对于测量用显微系统,孔径光阑没在物镜的像方焦平面上,以形成 ...
望远系统及其物镜的光学成像特性1.望远系统的工作原理望远系统是用来观测远距离物体的光学系统,由物镜和目镜组成。其特点是:物镜的焦距大于目镜的焦距,且光学间隔 Δ=0。从无限远物体 AB 发出的平行光线经望运物镜后,在物镜的像方焦平面上成一个实像 A'B',它正好位于目镜的物方焦平面上,经目镜成像在无限远处,供人眼观察。该系统中,物镜框是孔径光阑,设在一次实像面处的分划板是视场光阑,目镜往往是渐晕光阑,其大小影响轴外点成像的渐晕系数。若图像接收器不是人眼,而是光电器件(如 CCD 及 CMOS 器件等),则可将它置于实像平面 A'B' 处。望远系统的视觉放大率 Γ ...
摄影系统及其物镜的光学成像特性摄影系统的工作原理摄影系统主要由摄影镜头、可变光阑和感光底片三部分组成。摄影镜头将位于无限远或准无限远的景物成像在感光底片上,可变光阑起到调节光能量以适应外界不同照明条件的作用。其系统结构如图所示。摄影系统中,可变光阑即为系统的孔径光阑,底片框为视场光阑。为保证轴外光束的像质,可变光阑的实际位置大致设在摄影物镜的某个空气间隔中。孔径光阑的形状一般为圆形,而视场光阑的形状为圆形或矩形等。摄影物镜的光学成像特性摄影物镜的光学成像特性主要由三个参数决定,即焦距 f' 、相对孔径 D/f' 和视场角 2ω。焦距 f'物镜的焦距决定了物体在接收器上成 ...
磁透射软x射线显微术的基本装置全视场软x射线显微镜的光学装置原理与传统显微镜相似。它由光源、聚光镜、物镜和检测器组成。主要的区别是聚光镜和物镜是菲涅耳带片。终端站xm1在高ji光源处的x射线光学设置如图1所示。图1它遵循了Schmahl等人开发的开创性x射线显微镜设计。xm1使用从弯曲磁铁发出的软X射线。在通过一个平面反射镜后,光子被镀上镍以抑制更高的能量,照射到一个中央有一个挡板的聚光带板(CZP)。该CZP提供了样品的部分相干空心锥照明,并与针孔位于样品附近的组合,作为线性单色仪,具有典型的单色性约λ/Δλ = 500。因此,在光子能量为700 eV时,光谱分辨率约为1.3 eV。XM-1 ...
IT®(数字光学成像技术)基于全能信息捕获的范式转变。它设计不是在图像平面附近捕获信息(传统技术可以这样做),而是在傅里叶平面中捕获信息。通过这种方式,可以直接获得正交透视,而无需任何数字处理。此外,还避免了使用小微透镜的要求,这避免了限制传统全透镜模式分辨率的波粒二象性,通过zui简单的方法让2D显微镜实现3D成像如图12所示。如果您对3D光场显微成像相机有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/details-1814.html更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各 ...
在精密测量、光学成像和光学通信等领域展现出更高的性能和应用潜力。激光干涉仪为了提高测量位移的精确度与稳定性,涉及到激光光源的选择与频率稳定、测距原理、相位解调、空气折射率补偿等多方面方法和技术的综合应用,国内外的研究现状根据测距的基本原理可分为飞行时间法和干涉法两大类。飞行时间法主要根据根据时间间隔的测量原理,通过直接或间接的方法测量发射脉冲与接受脉冲的时间间隔,进而计算目标距离。干涉法量主要包括多波长干涉法、色散干涉法、双光梳干涉法与频率扫描干涉法。多波长干涉法测量距离的原理基于不同波长光在光程差发生变化时引起的干涉现象。这个方法利用了不同波长光的相位变化关系,通过观察干涉条纹的移动来确定测 ...
术。手术中的光学成像可以提供人眼无法感知的组织对比度,从而改善手术的效果。为了进入非暴露的手术部位,通常通过内窥镜进行照明。除了关键手术应用所需的稳定性和可靠性外,Lumencor的固态照明技术还能够设计光源的光谱分布,为外科医生提供优化的色彩再现。此外,新增的近红外荧光激发技术允许对交叉血管进行特定的可视化。结合成熟的反馈和控制系统,这些内窥镜照明技术为机器人和微创手术系统的设计者和制造商提供了完整的可视化解决方案组合。常用产品型号 SPECTRA显微镜光学显微镜是细胞生物学的一项核心研究技术。然而,它的应用远远不止如此,而是遍及到需要微米尺度结构信息的所有研究、制造和测试领域。光学显微镜包 ...
椭偏成像采用光学成像技术,对待测区域进行二维成像,可以实现高横向分辨率、高速率测量。成像椭偏仪的成像系统大多采用显微物镜和成像透镜组成的成像放大系统。放大成像的原理如下图所示 ,将样品放置在物镜的工作距离处,按照几何光学成像原理在成像透镜的后焦面成放大的实像。成像椭偏仪放大倍率原理图其中物镜内部有很多透镜组合而成,f '为物镜 的等效后焦点,f为成像透镜的焦点。系统的放大率可以根据成像透镜的焦距获得,计算公式为式中 :Le为系统的实际放大倍率;Ld为物镜的设计放大率;ft为成像系统中成像透镜的焦距;fw为计算理论放大率时和物镜耦合的成像透镜的焦距。相机探测到的样品的面积可以根据放大率求 ...
统椭偏技术和光学成像系统基础上发展而来的,以charge coupled device (CCD)或 complementary metal-oxide-semiconductor transistor(CMOS)为探测器实现高横向分辨率的椭偏测量技术。随着各种技术的发展,传统椭偏测量技术已经无法满足测量要求。从根本的测量原理来看,传统椭偏测量技术测量时采用的是光斑照射区平均测试方法,分析的数据是全部光斑照射区域内样品待测参数的平均值,这不仅难以准确地检测分析小于光斑照射区域内待测对象的微小变化,对于待测参数分布不均匀的样品也会得到错误的结果,无法 满足对样品性能的表征要求。另外,传统椭偏仪横 ...
深度的简称。光学成像系统的焦深指的是当系统像面移动造成的系统波像差变化不超过四分之一波长时,则认为这个像面可以移动的范围便是光学系统的焦深。在使用显微镜时,当焦点对准某一物体时,不仅位于该点平面上的各点可以看清楚,而且在此平面的上下一定厚度内,也能看得清楚,这个清楚部分的厚度就是焦深。焦深大,分辨率降低,但可以看到被检物体的全层,而焦深小,则只能看到被检物体的一薄层。对于理想光学系统,以高斯像点为参考点时,波像差为零。若有一微量的离焦只要其产生的波像差小于 1/4 波长,仍然不丢失其成像的完善性。与此相应的离焦量为无论实际像点在高斯像点之前或之后波像差都不会超过 1/4 波长,故定义焦深为由此 ...
变系统的一阶光学成像和一阶(三阶)像差特征提供一个清晰的认识。我们将给出最常见类型的畸变系统的初级像差系数表达式,其形式类似于著名的RSOS塞德尔像差。那么到底什么是变形系统呢?变形系统是指含有两个相互垂直的对称平面的双曲率曲面的成像系统。所谓双曲曲面,是指在两个垂直截面上曲率半径不同的曲面。如下图就显示了一个双曲曲面的例子。通过在整个系统中保持两个对称平面相互垂直,变形系统将具有双平面对称。这两个对称面也被称为变形系统的主要部分。由于光功率与曲率有关,变形系统的每个主要部分具有不同的光功率,从而形成变形图像。两个主截面的有效焦距将决定变形比,即两个放大倍率的比值,每个放大倍率对应一个主截面。 ...
相接触,甚至光学成像也十分困难。这时可以采用光纤来校正像面弯曲和畸变,并且提高边缘部分像的分辨率。图四5.光纤转换器利用光纤柔软、可弯曲的特性,可以把光纤元件排列成各种形状,而且可以把光纤元件的两个端面排列成不同形状,做成光纤转换器,如下图5所示。它可以满足系统析像的要求,例如将二维图像解析成线状列阵,然后进行一维扫描,使问题得到简化。图五相关文献:《几何光学 像差 光学设计》(第三版)——李晓彤 岑兆丰关于昊量光电:昊量光电 您的光电超市!上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处 ...
在现有的许多光学成像模式中,荧光寿命显微成像技术(fluorescence lifetime imaging microscopy,FLIM)由于其多功能性和特异性在生物科学和材料科学中特别受欢迎。荧光寿命显微成像主要针对的是分子级别的成像,可以做到排除干扰分子后,对感兴趣的分子进行针对性的成像,主要通过大量具有明显吸收和发射光谱的荧光团实现的。成为当前分子层面上荧光测试的首先,广泛应用在DNA测序、诊断、细胞成像、超分辨率显微镜,甚至是应用在疾病的纵向(前期)临床研究和治疗监测的体内成像。相量分析法(phasor analysis,PA)可以通过时域和频域的转化直接进行荧光寿命的检测。与传统 ...
圆盘共焦装置光学成像中心 Erlangen,数据采集地。二、显微镜温度控制的常规解决方案图3 传统生物温度控制设备传统的温度控制解决方案没有一种设备可以完美地适合每个对温度敏感的实验,往往需要根据特定的应用为一个显微镜系统购买多个设备,然后有益地组合在一起。目前主要的解决方案有:(1) 显微镜周围的大型环境箱。缺点是温度测量距离样品很远,温度变化可能非常缓慢。显微镜需要几个小时才能达到热平衡,缓慢的平衡也意味着与温度相关的样品漂移更显著。(2) 平台顶部孵化器/加热平台插入物与客观加热器相结合。当使用浸油物镜时,这是一种有效但相当复杂且昂贵的解决方案。(3) 基于 Peltier 元件的设备, ...
关重要,例如光学成像、操纵、治疗、激发等。然而,由散射介质中的微观折射率不均匀引起的光学散射使得入射光的(行走)路径随机化,这对有效传递光强造成了巨大的挑战。为了克服这一挑战,(研究人员)正在积极开发和应用波前整形(wavefront shaping, WFS)方法来将光聚焦到或穿透散射介质。WFS通过调制入射波前使得不同行走路径的散射光子在目标位置相长干涉。WFS技术可以分为三类:基于反馈的波前整形、传输矩阵求逆、光相位共轭(optical phase conjugation, OPC)或光时间反转(optical time reversal)。前两类通过一般需要数千次测量的迭代过程来确定最 ...
学切片的先进光学成像技术被开发出来用于微创成像。这种技术依靠各种各种的无标记光学成像模态(通常是将这些模态结合起来一起使用),如相干反斯托克斯拉曼光谱(anti-Stokes Raman spectroscopy, CARS)、双光子荧光、二次谐波生成(second-harmonic generation, SHG)成像等(参见本订阅号前述多光子相关文章,传送门1,传送门2,传送门3)。这些成像方法对指示疾病状况的潜在组织结构和成分敏感。最近,由于诸如通过全息手段控制光场及控制光在复杂介质中的传输等波前整形技术的发展,使得用细的多模光纤作为激光扫描显微内窥镜的探头成为可能。当前不足:多模光纤不 ...
不基于材料的光学成像性能提升。在同一时期,Abbe和Schott研究了材料间的关系,他们的比例以及他们对光学性能的影响。因此,1886年第一个Schott目录中描述的44种玻璃有19种是新的。两年后,他们的第一个目录补充包括了24种新的玻璃类型。物理理解和材料的融合将光学带入了工程领域,并使Zeiss成为了光学仪器领域的国际领导者。3.4 电子成像20世纪最大的进展可能是物理学家的基本粒子(电子和光子)与香农的信息元素粒子(the bit)的结合。香农的信息理论出现在1940年代后期,对人们认识图像,成像过程和一般的光学系统产生了重大的影响。与此同时,Duffieux将傅里叶分析引入光学系统。 ...
中的高分辨率光学成像已成为研究动物行为背后神经回路(neural circuits)可塑性和功能的有力工具。基因编码的荧光指示剂和光学成像使对活体动物神经元结构和功能的选择性标记和观察成为可能,这改变了神经回路的研究。此类技术需要将光聚焦到脑组织内。由于折射率不均匀引起的随机光散射,单细胞分辨率的功能成像探测深度通常在1 毫米的量级。即使对于厘米级的小鼠大脑,这种穿透深度也将大脑区域的光学成像限制在了浅表层,因此除非采用侵入式手段,否则大部分大脑仍然无法进行高分辨率光学成像。尽管功能磁共振成像和基于超声的方法等宏观和介观成像模式可以对深层大脑结构进行成像,但它们缺乏对理解神经回路至关重要的单细 ...
息很重要。从光学成像的角度来看,同时具有振幅和相位信息的复值生物样本的成功建模在生物光子学中具有重要意义。例如,许多薄的生物组织在与光相互作用时表现出低散射和低吸收,导致在无染色情况下使用传统显微镜直接成像时对比度低。即使对于振幅图像可以提供足够对比度的较厚组织,其相应的相位图像也始终是一个很好的补充。由于衍射光的快速振荡使得现代光学探测器无法直接测量其相位信息,因此强烈希望开发一种有效的成像模式,该模式可以提供复值图像来研究无数生物组织的微观结构。这种能力还可以使得自适应光学、表面轮廓、波前传感、光学计量和超快光学中的各种应用受益。(4)SPI与全息结合产生单像素全息(SPH)可获得振幅和相 ...
不敏感的纳米光学成像器,可以用于400-700nm的全彩、40°宽视场成像。成像效果可以媲美含6个镜片、体积是其55万倍的镜头。超表面f数为2,孔径为500um,其涵盖散射体数为160万个。相比以往的超表面设计方法,孔径翻倍,散射体数多一个数量级,计算效率还大大提升。原理解析:将物理上的超表面和图像传感器的成像与解卷积重建看作网络的前向传播模型,然后,网络输出与Ground Truth对比获得损失函数,反向传播优化超表面的面型参数和解卷积网络的参数。超表面加工使用DUV光刻加工,便于大规模生产。成像模型为:图像与光学系统的PSF卷积,相机感光加上其本身的噪声得到带噪声的图像,然后利用解卷积算法 ...
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