3 月 6 日消息,據(jù)“國防科大”官方消息,近日,國防科技大學(xué)理學(xué)院某團(tuán)隊在光學(xué)計算成像研究領(lǐng)域取得重要突破,研究者成功研發(fā)出一種名為“中繼投影顯微望遠(yuǎn)術(shù)”(rPMT)的新型光學(xué)成像方法,該成果有望解決長期以來限制光學(xué)成像技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題。
研究成果以“Relay-projection microscopic telescopy”為題,在國際頂級期刊《光:科學(xué)與應(yīng)用》(Light: Science & Applications,影響因子 20.6) 上發(fā)表論文。
▲ rPMT 方法概念圖
從官方介紹獲悉,當(dāng)前技術(shù)方法下,如何同時提升光學(xué)成像系統(tǒng)的空間分辨率、成像距離與景深是光學(xué)成像領(lǐng)域一個公認(rèn)的瓶頸問題。在生物醫(yī)學(xué)研究、半導(dǎo)體制造以及遠(yuǎn)程診斷等領(lǐng)域,對這些性能參數(shù)的改進(jìn)需求日益增加,但現(xiàn)有的解決方案往往只能在這三個參數(shù)之間尋求折中,無法實(shí)現(xiàn)同時提升。
為應(yīng)對這一挑戰(zhàn),研究者首次提出了 rPMT 方法,通過獨(dú)特的平方律中繼投影機(jī)制和非視線光收集策略,顛覆了傳統(tǒng)光學(xué)成像方式,實(shí)現(xiàn)了顯微與望遠(yuǎn)功能的完美融合。
▲ rPMT 應(yīng)用于米級工作距離活體生物的高分辨率動態(tài)顯微視頻成像
rPMT 方法僅使用簡易設(shè)備,即可在厘米到數(shù)百米距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)微米級高分辨率動態(tài)顯微視頻成像,展現(xiàn)了超越相機(jī)鏡頭衍射極限及景深限制的長距離、高分辨、大視場、高動態(tài)光學(xué)成像能力,分辨能力和景深范圍均提升了數(shù)十倍以上,為超長工作距離、超大景深的顯微成像以及遠(yuǎn)距離微尺度目標(biāo)探測應(yīng)用提供了新的解決方案。
rPMT 無需使用熒光試劑,也規(guī)避了其它超分辨成像技術(shù)所需的波前調(diào)制、合成孔徑、疊層掃描等復(fù)雜過程,具有更好的實(shí)用性和實(shí)時性。