STED显微镜,双光子荧光显微镜,贝塞尔样光,,两束相干的平行光束,流式细胞仪

内容

介绍

我们的许多客户都在其科研领域中使用DOE –既用于学术研究目的，又用于高级工业应用开发。
在此应用部分中，您将根据Holo / Or客户长期以来的查询，对几种选定应用中DOE的使用情况进行回顾。
有关更多信息，请联我们.

STED 显微镜

近年来，受激发射损耗（STED）显微镜由于其独特的微观特性和先进的性能（例如更高的成像速度和超高分辨率成像能力）而成为一种流行的方法，并在许多领域得到了广泛的应用。
STED显微镜基于样品中特定区域的荧光消耗，同时使中心焦点保持激活状态以辐射荧光。这是通过使用两个重叠的光束来完成的，该光束连续地充当激发激光和耗尽激光。在这种配置中，STED激光器必须在中心具有零场，并在外围具有最大场，该场表现出环形形状的相位图。最常见的方法是使用衍射光学元件（DOE）来获得圆环形的形状-因此涡旋相位板是显而易见的解决方案。
3D成像的其他可能性是圆形p相板。

相关产品： 旋涡透镜，p相板

图1. STED显微镜检查中使用的螺旋相板¹

双光子荧光显微镜

与标准共聚焦显微镜类似，双光子显微镜使用激光激发样品中的荧光标签并测量发射的光。但是，与用于共聚焦显微镜的激光（提供单光子激发）不同，用于双光子显微镜的激光通过同时吸收两个长波长（〜800 nm）光子来激发。与较短的波长相比，较长的波长被散射的程度较小，这对高分辨率成像是有好处的。

此外，这些低能光子不太可能在焦点区域外造成损害，而更深入地渗透到组织中。

典型应用包括活细胞和组织成像。

通过使用Holo / Or的1D多点元素，可以投射出具有所需间隔距离的多个点，并同时激发多个粒子。

相关产品：一维分束器， HEDS

图2. 荧光显微镜中使用的分束器⁴

贝塞尔样光束生成

例贝塞尔光束是对衍射具有一定的免疫力的独特光束-在传播时，它不会衍射和发散（与通常的光波相反）。对这种光束的描述是通过Bessel函数进行的，通过该函数可预计得出一组同心环的横截面轮廓。当聚焦时，贝塞尔光束的聚焦深度比高斯光束长得多，而聚焦时的能量密度相应降低。典型应用包括为非线性频率转换成像和增加焦深。一种产生贝塞尔光束的方法是使用衍射轴锥镜

相关产品： 衍射轴棱锥， 细长焦点

光学模式生成和转换

对于许多应用而言，将基本激光模式TEM00转换为高阶Hermite-Gaussian光束模式（其振幅轮廓可以在笛卡尔坐标中使用x轴和y轴中进行分离）或Laguerre-Gaussian光束模式（圆对称）很有用。典型的用途包括流式细胞仪，光学通讯，生物细胞显微镜和扫描应用。Holo / Or开发了一条新的产品线，用于Hermite-Gaussian模式转换和p相板用于产生更高的Hermite-Gaussian模式（任何模式都是可能的）。对于Laguerre-Gaussian模式，相关产品为螺旋相位板（即涡旋透镜）

相关产品： 模式转换DOE， 涡旋透镜

图4. 模式转换器

光学镊子/原子阱

光学镊子是利用光来操纵像单个分子或原子一样小的微观物体。高质量的显微镜物镜将激光束（通常是高功率红外光）聚焦到样品平面中的一个点。这个点创建了一个“光学陷阱”，能够将小颗粒固定在其中心。

典型的应用包括生物和纳米技术领域–跟踪运动（例如细菌）和测量小力量。

相关产品： 衍射轴锥， 涡旋透镜

图5. 使用轴锥镜和涡旋螺旋相位进行光镊^10,11

艾里光束产生

艾里光束是一种非衍射波形，不会随光束传播而散开，并且在行进时具有弯曲的外观。艾里光束也具有自由加速的特性。当它传播时，它弯曲以形成抛物线弧。理想的艾里光束的横截面将显示出主强度区域，并且一系列相邻的，发光度较低的区域逐渐缩小到无穷大。典型的应用包括操纵小颗粒，例如微流体工程和细胞生物学。

相关产品：艾里光束发生器

图6. 艾里光束¹³

相干光束合并

在相干光束组合应用中，目标是将多个低功率激光束组合为单个高功率光束，不仅具有更高的功率，而且光束质量得以保持。该技术允许增加激光器的功率，使其远远超过从单个常规激光器获得的功率。让我们考虑一个三点元素（例如1×3点）为例：入射的高斯光束将导致三个子束以预定的分离角度和强度离开DOE。当反转DOE的方向时，使光束进入非衍射面，如果入射光束相互相干并进行调整，以使它们以相同的角度和相同的振幅进入元素，则可以获得单个输出。可以根据需要对几个入射光束重复此组合。典型的应用是军事/国防领域：反导弹和其他定向能量激光武器。

相关产品： 多点

图7. 光束组合

流式细胞仪分析

流式细胞术是一种用于分析流体中的颗粒通过激光时的物理和化学特性的技术。当标记的细胞通过光源时，荧光分子被激发到更高的能量状态。一旦荧光分子回到其静止状态后，荧光染料会发出更长波长的光能，从而可以测量细胞尺寸和结构的内部复杂性。流式细胞仪是一种广泛用于研究细胞生物学各个方面的技术，通常用于疾病的诊断（尤其是血液癌）以及基础和临床研究。

相关产品： 一维分束器 （用于并行通道细胞计数）， 光束整形器

图8. 带帽子的流式细胞仪