宽带超高分辨率测量仪

近日，上海交通大学电子信息与电气工程学院电子工程系何祖源、樊昕昱教授团队提出将电光梳与回音壁散斑图案相结合的方案，实现了宽带高分辨率光谱测量。相关成果以“Whispering-gallery-mode barcode-based broadband sub-femtometer-resolution spectroscopy with an electro-optic frequency comb”为题发表在《Advanced Photonics》（先进光子学）上，该工作得到国家自然科学基金等项目资助。光谱学在分子和原子结构研究中扮演着关键角色，在传感、环境研究、医学诊断等领域发挥着重要作用。光谱仪和光频梳技术都是进行光谱测量的常用方案。然而，受制于现有光谱仪和光频梳技术的实现机制，宽带亚飞米分辨率光谱测量的实现仍面临巨大挑战。结合电光梳和WGM散斑的光谱测量技术的原理示意图本文提出将散斑图案与电光梳相结合的宽带高分辨率光谱测量方案。通过调谐探测激光产生的超精细电光梳谱线记录样品的谱图，使分辨率达到亚飞米级。基于回音壁模式（Whispering-gallery-mode, WGM）的散斑图案（或称“WGM条形码”）对探测激光和超稳激光的频率实现了精准连接，将测量带宽扩大至电光梳带宽的上千倍。该方法利用光纤激光器展示了0.8fm的高分辨率，利用可调谐的外腔激光器展示了80nm的宽带，并实现了超高Q值谐振腔和气体分子吸收的光谱测量。

1GHZ——超高分辨率光谱仪的新突破 --- 基于ZOOM超高分辨率光谱仪 摘要：近日，Resolution Spectra System 公司推出一款超高分辨率光谱仪：1GHZ-ZOOM Spectrometer. 这款光谱仪可以说是目前市场上绝无仅有的一款超高分辨率光谱仪（1GHZ），它具有其他光谱仪无法匹配的优良特性：高分辨率（1GHZ）、 SWIFTS Technology 、30KHZ测量速率、体积小、终生仅需一次校准。 ZOOM Spectrometer 不同于现在市场上的光谱仪，它是第一个也将是仅有的一个采用SWIFTS Technology技术的高性能光谱仪供应商（上海昊量光电设备有限公司-中国代理商），它的核心技术是SWIFTS Technology,即采用目前世界上先进的光波导技术（如图1）来替代传统的光栅元件。这样，光谱仪内部不再包含可移动的元器，也确保了波长的绝对精确性（终生仅需校准一次，可充当波长计来使用）。 图1 SWIFTS 芯片（光波导技术） 此前Resolution Spectra System公司已经相继推出多款高分辨率光谱仪： （1） WIDE Spectrometer（6GHZ） 宽带高分辨率光谱仪 （7-20pm）（2） MICRO Spectrometer（6GHZ） 高性价比超高分辨率光谱仪 （7-20pm)（3） ZOOM Spectrometer (6GHZ、3GHZ) 高速率、高分辨率光谱仪 （5-15pm） 近年来，我们的高分辨率光谱仪得到了众多科研工程师们的青睐，为了满足诸多工程师们对激光器超窄线宽的测量、单纵模激光器的检测、VCSEL激光器测量（图２）、高深度相干断层扫描（图３）等需求. Resolution Spectra System 研制了分辨率高达1GHZ的超高分辨率光谱仪——ZOOM Spectrometer。 图２　ＶＣＳＥＬ激光器测量 图３　　　高深度相干断层扫描图 对于ZOOM Spectrometer –超高分辨率光谱仪，如果您想要更深入的进行了解，可直接联系我们。 您可以通过我们的官方网站了解更多的超高分辨率光谱仪产品信息，或直接来电咨询021-34241962。 激光器 大功率连续半导体/固体激光器（CW）碱蒸汽激光泵浦源（SEOP） 光学部件 体布拉格光栅(VBG，VHG)空间滤波器(spatial filters)频谱合束光栅用于角度选择与放大的透射体布拉格光栅啁啾布拉格光栅多波长激光合束器激光选模/波长锁定用体布拉格光栅光学滤波片/陷波滤波片BPF低波数带通滤光片BNF低波数陷波滤波片 光学/激光测量设备 频谱分析仪630~1100nm频谱分析仪 光谱仪 光纤光谱仪宽带超高分辨率光谱测量仪高性价比超高分辨率光谱仪(7~20pm)高速、超高分辨率光谱仪（0.005nm）

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 12月4日，蔡司官网消息，蔡司全新一代“快速、温和、灵活”超高分辨率显微镜3D成像系统——Elyra 7 Lattice SIM（以下简称‘Elyra 7’）正式发布上市。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/70299677-8084-4fd8-9eb8-c90e0e7279a4.jpg" title=" 001.jpg.png" alt=" 001.jpg.png" / /p p 　　发布信息中，Elyra 7被描述为一种“快速、温和、灵活”的全新超高分辨率显微镜3D成像系统。新增的Lattice SIM技术扩展了结构化照明显微镜(SIM)的应用范围：采用晶格图案而非光栅可使图像对比度更高，图像重构处理更高效。科研工作者可以采用2倍的采样效率降低光毒性，观察超高分辨率条件下细胞的快速移动过程。即使在高帧率下也能确保高图像质量。 /p p 　　 strong span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " 技术背景 /span /strong br/ /p p 　　 strong 1873年 /strong ，蔡司创始人之一、德国著名物理学家Ernst Abbe第一次发现光学成像具有衍射限制现象。“阿贝极限”一直被认为是光学显微镜理论上的分辨率极限。 /p p 　　 strong 2011年 /strong ，蔡司与诺贝尔奖获得者Eric Betzig及合作伙伴Harald Hess共同研发第一台基于PALM技术的商用成像系统，从而突破分辨率极限。 /p p 　　 strong 2014年 /strong ，基于共聚焦系统的超高分辨率Airyscan面世，开启成像新标准。 /p p 　　 strong 2018年 /strong ，蔡司与诺贝尔奖获得者 Stefan W.Hell领导的Abberior公司达成战略合作，共同推动超高分辨率技术的发展应用。 /p p 　　 strong 现在 /strong , 蔡司新一代超高分辨率成像平台Elyra7主要具有如下特点： /p p 　　 strong 1）使用Lattice SIM进行快速而低光毒性的超高分辨率成像 /strong /p p 　　Lattice SIM可实现横向高达120 nm的3D超高分辨率快速成像。新型Lattice SIM技术光效更高，让科学家能够观察到每秒255帧的活细胞超高分辨率成像。 /p p 　　采用较低的激光对样品进行照明，让科学家可以长时间观察成像，同时减少样品漂白及损伤。创新型Lattice SIM技术可以展示更多细节，还可以量化大视野范围中精细的亚细胞结构。 /p p 　　 strong 2）使用SMLM优化定位显微镜 /strong /p p 　　蔡司 Elyra 7可以使用单分子定位显微镜(SMLM)进行扩展，用于PALM，dSTORM和PAINT等技术。Elyra 7的SMLM模块具备大体量3D的分子级分辨率和强大的图像处理算法。研究人员在横向分辨率低至20 nm的成像中可以随意标记。SMLM提供了固定和活细胞样本中探究分子的机制。研究人员可以对分子进行计数，理解单个蛋白质在结构环境中的排列方式。 /p p 　　 strong 3）使用Apotome模式进行快速光学切片 /strong /p p 　　蔡司Elyra 7灵活度极高：用户可以使用蔡司活细胞显微镜进行种类丰富的研究。他们可以通过各种对比技术扩展Elyra 7应用，并将其与光学切片技术相结合。新的Apotome模式可快速对3D样品进行光学切片。Elyra 7还可以与扫描电镜在关联工作流程中进行无缝对接。 /p p 　　 strong 4）生命科学研究的新视角 /strong /p p 　　生命科学研究通常需要进行测量、量化并理解样品全部细节和亚细胞结构。科学家可能需要研究组织、细菌、亚细胞结构、神经元、活细胞或固定细胞等。蔡司 Elyra 7超越了传统显微镜的衍射极限，可对样品进行超高分辨率成像。研究人员正在研究大视野范围、3D、长时间且多种颜色条件下活细胞样品的快速动态过程。 /p p 　　 strong span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " 关于蔡司 /span /strong /p p 　　卡尔.蔡司是全球视光学和光电子工业领域知名的跨国公司, 1846年创立至今已有170余年历史。专注于技术的创新研发和为客户提供全面的解决方案。蔡司旗下所拥有的6个独立的事业部，即显微镜、医学器材、光学眼镜、光电子设备、半导体以及工业测量仪。蔡司显微镜部门的产品包含了传统光学显微镜、激光共聚焦显微镜、电子显微镜以及X射线显微镜，使蔡司公司成为全球唯一一家可同时提供全系列显微镜解决方案的公司。 目前，蔡司集团在40多个国家/地区拥有30多座工厂、50多个销售与服务机构以及约25个研发机构。全球约27,000名员工在2016/2017财年创造了约53亿欧元的业绩。公司于1846年在耶拿成立，总部位于德国奥伯科亨。卡尔蔡司股份公司是负责蔡司集团战略管理的控股公司。公司由Carl Zeiss Stiftung（卡尔蔡司基金会）全资所有。 /p p 　　 strong 蔡司研究显微镜解决方案 /strong 是光学、电子、X射线和离子显微镜系统的一站式制造商，并提供相关显微镜的解决方案。产品组合包括生命科学和材料研究以及工业，教育和临床实践有关的产品和服务。该部门的总部设立在耶拿。其他生产和开发基地位于奥伯科亨，哥廷根和慕尼黑，以及英国剑桥、美国马萨诸塞州皮博迪和美国加利福尼亚州普莱森顿。蔡司研究显微镜解决方案属于工业质量和研究部门。部门约6300名员工在2016/2017财年创造了总额达15亿欧元的业绩。 /p