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針對(duì)上述不足，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)光學(xué)與光學(xué)工程系微納光學(xué)與技術(shù)課題組副教授張斗國(guó)、教授王沛，與浙江大學(xué)教授劉旭、匡翠方，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員劉建國(guó)、桂華僑，中國(guó)科大高分子科學(xué)與工程系教授鄒綱，美國(guó)馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授J.R. Lakowicz等合作，提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于旋轉(zhuǎn)照明的表面波光學(xué)顯微成像新技術(shù)，提高了無(wú)標(biāo)記成像的分辨率，拓展了表面波光學(xué)顯微鏡的應(yīng)用范疇，相關(guān)研究成果以Label-free surface-sensitive photonic microscopy with high spatial resolution using azimuthal rotation illumination 為題，發(fā)表在國(guó)際期刊《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上。
圖1a所示為在自主搭建的光學(xué)顯微鏡上加載了旋轉(zhuǎn)照明模塊。利用掃描振鏡精確、高速的調(diào)節(jié)光束入射角度，在保持徑向角度（θ對(duì)應(yīng)表面波的共振激發(fā)角度）不變的情況下，讓方位角在0°到360°之間高速旋轉(zhuǎn)（圖1b），進(jìn)而在各個(gè)方向激發(fā)傳播的SPs.無(wú)需圖像處理，利用探測(cè)器采集圖像的時(shí)間平均效應(yīng)可自然地提高SPRM成像分辨率。如圖2a所示，被成像樣品是一根彎曲介質(zhì)納米線，利用常規(guī)的SPRM只能看到模糊的圖案，并有很多條紋造成的假象；而利用旋轉(zhuǎn)照明SPRM，可有效分辨出此納米線的形貌和彎曲（圖2b）。對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明，旋轉(zhuǎn)照明有效提高了SPRM成像分辨率，解決了目前SPRM存在的第一個(gè)不足之處。
為了解決第二個(gè)不足之處，介質(zhì)多層膜負(fù)載的布洛赫表面波（Bloch Surface Waves， BSWs）被提出用來(lái)替代金屬薄膜的SPs，從而研制出另外一種表面波光學(xué)顯微鏡：Bloch surface wave microscopy （BSWM）。其優(yōu)勢(shì)在于：介質(zhì)薄膜（頂層材料為玻璃）穩(wěn)定性優(yōu)于金屬薄膜且易于進(jìn)行生化修飾；BSWM既可以工作于長(zhǎng)波也可以工作于短波；BSWs的穿透深度可以調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)不同深度的表面成像；BSWM可以工作于p偏振和s偏振入射光，有利于偏振敏感樣品的測(cè)量與表征?；谶@些優(yōu)勢(shì)，BSWM的應(yīng)用范圍更為廣泛。
該論文共同第一作者是光學(xué)與光學(xué)工程系研究生蒯雁和課題組畢業(yè)生陳俊學(xué)（現(xiàn)工作于西南科技大學(xué)），通訊作者為張斗國(guó)。上述研究工作得到科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、安徽省科技廳等的支持。相關(guān)樣品制作工藝得到了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微納研究與制造中心的儀器支持與技術(shù)支撐。
（原文標(biāo)題：表面波光學(xué)顯微鏡研究取得進(jìn)展）
