[发明专利]基于微结构的移频超分辨显微成像方法和装置

权利要求书

1.一种基于微结构的移频超分辨显微成像方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

1）将入射照明光垂直照射在微结构上产生表面波；

2）使用表面波对样品表面进行照明，并通过显微镜从远场接收强度图像；

3）对所述的强度图像进行傅里叶变换得到相应频谱，使用移频算法对所得到的频谱进行还原，并得到相应的频谱还原图像；

4）改变表面波导入样品的方向，直至覆盖0～360°，每次均重复步骤2）和步骤3），得到不同方向下的频谱还原图像；

5）对不同方向下的频谱还原图像进行叠加，得到完整的高频频谱图像；

6）对所述的完整高频频谱图像进行傅里叶反变换，得到观察样品的超分辨显微图像。

2.如权利要求1所述的基于微结构的移频超分辨显微成像方法，其特征在于，所述的入射照明光为具有相同偏振方向、且波长在380～780nm范围内的可见单色线偏振光。

3.如权利要求1所述的基于微结构的移频超分辨显微成像方法，其特征在于，所述的微结构为光栅或点阵。

4.如权利要求3所述的基于微结构的移频超分辨显微成像方法，其特征在于，在步骤4）中，表面波导入样品的方向改变次数由下式决定：

NUM=π/arcsin(k_m/k_s)

式中：k_m为显微镜最大截止频率，k_s为表面波横向光波矢。

5.一种基于微结构的移频超分辨显微成像装置，其特征在于，包括沿光路依次布置的：

激光器，用于产生入射照明光；

微结构，利用入射照明光的垂直照射产生照射样品的表面波；

显微镜，用于收集样品表面的强度图像。

6.如权利要求5所述的基于微结构的移频超分辨显微成像装置，其特征在于，所述的激光器为发射具有相同偏振方向、且波长为380～780nm的可见单色线偏振光的激光器。

7.如权利要求6所述的基于微结构的移频超分辨显微成像装置，其特征在于，所述的微结构为具有亚波长空间周期的微结构阵列或具有多方向频率覆盖的二维图像微结构。

8.如权利要求7所述的基于微结构的移频超分辨显微成像装置，其特征在于，所述的微结构为光栅或点阵。

9.如权利要求5所述的基于微结构的移频超分辨显微成像装置，其特征在于，所述的显微镜为100X放大非浸没光学显微镜，其数值孔径为0.8～0.95。

10.如权利要求9所述的基于微结构的移频超分辨显微成像装置，其特征在于，设有与所述微结构连接的平板介质波导，所述的样品放置在平板介质波导上。