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Compact Spectral Encoding Microscopy by Terrace Grating Optics
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DOI：10.1021/acsphotonics.5c02701.png)
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摘要
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光谱信息在显微术中至关重要，但许多多光谱成像方案需要增加光学复杂性或将光谱限制为少数离散波段。在本工作中，我们介绍了 Terrace 光栅光学元件族：平面、3D 打印元件，提供连续光谱编码，作为标准显微镜的即插即用附加组件。Terrace 设计在宽场操作中保留了照明路径，并可以轻松与其他显微术相位掩模集成。我们介绍了两种变体：一种单阶 Terrace，将能量集中到一个衍射级次以实现高信噪比，以及一种双阶 Terrace，添加一个与波长无关的参考斑点，实现鲁棒的颜色解码。使用傅里叶光学模型，我们表明波长位移由 Terrace 步宽和折射率失配线性控制。我们在两种设置中验证了该方法：单次快照解码四色 mRNA 条形码和单次相机曝光、瞬时颜色读出的多色 NeuroPAL 蠕虫成像。此外，我们演示了产生同时深度和颜色读出的连续光谱和深度编码掩模，其点扩散函数形状保持紧凑和高效。因此，Terrace 光栅为棱镜和闪耀光栅提供了实用替代方案，实现了连续多光谱编码，并便于与常规显微镜集成。
Keyword:
Color
Microscopy
Order
Quantum mechanics
Optical Microscopy
Point spread function Engineering
Diffraction Gratings
3D imaging
Diffractive optical element
期刊
IF:
6.7
论文数:
5.6K
被引数:
2.5W
机构
引用论文
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