Inverse scattering for reflection intensity phase microscopy
反射相位成像提供生物样品的无标记、高分辨率表征，通常使用基于干涉的技术。在这里，我们调查反射相位显微镜强度只测量不同的照明下。我们评估的前向和反向散射模型的基础上的第一玻恩近似的玻璃载玻片上的散射物体成像。在这种设计下，测量场结合了来自物体的线性前向散射和高度相关的非线性后向散射，这使得物体相位恢复复杂化。仅使用前向散射，我们推导出一个线性逆散射模型，并评估该模型的有效性范围内的模拟和实验使用标准的反射显微镜修改与可编程光源。我们的方法提供了增强的对比度薄，弱散射的样品，补充传输技术。该模型提供了一个很有前途的发展，建立简化的基于强度的反射定量相位成像系统，易于采用的生物研究。
2019-12-16 eess.IV physics.comp-ph physics.optics
Absolute Position Total Internal Reflection Microscopy with an Optical Tweezer
提出了一种基于光镊的全内反射显微镜（TIRM）的非侵入式原位标定方法，大大扩展了该技术的能力。我们表明，通过仅进行简单的修改的基本TIRM传感设置和程序，探针粒子的相对于电介质界面的绝对位置可以被称为具有优于10 nm的精度，从表面的距离大于1 $μ$ m。与传统的TIRM方法相比，这表示误差提高了约10倍，测量范围提高了3倍。该技术的优势在于直接测量探针粒子的散射强度与原位高度分布，而不是依赖于计算或不精确的系统模拟进行校准。为了证明改进的多功能性的TIRM方法的可调谐性，精度和范围方面，我们展示了我们的结果为受阻的近壁扩散系数的球形介电粒子。
2014-09-02 physics.optics
Novel perspectives for the application of total internal reflection microscopy
全内反射显微镜（TIRM）是一种灵敏的非侵入性技术，用于测量胶体颗粒与壁之间的相互作用势，分辨率为飞秒牛顿。对颗粒-壁分离距离z的平衡分布进行采样，监测在渐逝照明下由布朗颗粒散射的强度I。数据分析的核心是I和相应z之间关系的知识，其通常必须是先验已知的。这对TIRM可以应用的实验条件（倏逝波的短穿透深度，透明表面）造成了相当大的限制。在这里，我们介绍了一种方法来实验确定I（z），仅依赖于距离依赖的颗粒壁流体动力学相互作用。我们证明，这种方法在很大程度上扩展了TIRM可访问的条件范围，甚至允许在高度反射的金表面上进行测量，其中多次反射导致复杂的I（z）。
2009-11-18 physics.ins-det physics.optics
Laser scanning reflection-matrix microscopy for label-free in vivo imaging of a mouse brain through an intact skull
我们提出了一种激光扫描反射矩阵显微镜相结合的激光焦点的扫描和宽场映射的电场的后向散射波消除高阶像差，即使在存在强烈的多次光散射噪声。与传统的共焦激光扫描显微镜，我们记录的振幅和相位图的反射波从样品不仅在共焦针孔，但也在其他非共焦点。这些额外的测量导致我们构建一个时间分辨的反射矩阵，与样品诱导的照明和检测路径的像差分别识别和校正。我们实现了在体反射成像的有髓轴突通过一个完整的头骨的活小鼠的空间分辨率接近理想的衍射极限。此外，我们证明了近衍射限制的多光子成像通过一个完整的头骨，通过物理校正从反射矩阵确定的像差。所提出的方法有望扩大应用范围，其中生物组织内部的详细微观信息的知识是至关重要的。
2019-10-08 eess.IV physics.bio-ph physics.optics
Noninvasive megapixel fluorescence microscopy through scattering layers by a virtual reflection-matrix
本文提出利用少量宽场荧光图像构建虚拟反射矩阵，经矩阵散射补偿算法实现散射层后非侵入式百万像素荧光成像，无需空间光调制器，计算高效。
2023-12-26 physics.app-ph physics.optics
Chiral molecules split light: Reflection and refraction in a chiral liquid
当光束与另一种介质（例如空气）成一定角度进入液体时，它会改变方向。如果液体中含有缺乏镜像对称的分子，那么菲涅耳预测光束不仅会改变方向，而且实际上会分裂成两个单独的光束，各自的折射角相差很小。在这里，我们报告观察到这种现象。我们还证明了反射角不等于手征介质中的入射角。与传统的旋光，这取决于通过样品的路径长度，报告的反射和折射现象出现在几个波长的界面，从而提出了一种新的方法，可用于微流体体积的偏振。
2006-08-10 physics.chem-ph physics.optics
Multi-Spectral Reflection Matrix for Ultra-Fast 3D Label-Free Microscopy
本文提出多光谱反射矩阵方法，通过稀疏照明与多波长干涉测量实现像差校正，在不透明人角膜上以290 nm分辨率和1 Hz帧率实现三维无标记成像，为实时活体深层组织检测的全数字显微镜奠定基础。
2024-09-10 eess.IV physics.optics
Label-free subcellular 3D imaging of oocytes and embryos via reflection matrix microscopy
PSL University, ESPCI Paris, CNRS, Institut Langevin（巴黎文理研究大学，巴黎高等物理化工国立工程学院，法国国家科学研究中心，朗之万研究所）；OWLO SAS（OWLO公司）；INRAE, BREED（法国国家农业、食品与环境研究院，育种部门）
本文提出一种无需标记的反射矩阵显微镜平台，实现高分辨率的卵子和胚胎亚细胞三维成像，突破传统显微镜的深度和分辨率限制，用于辅助生殖技术中的卵子和胚胎筛选。
2026-04-16 eess.IV physics.med-ph physics.optics
Exciton diffusion in semiconducting single-wall carbon nanotubes studied by transient absorption microscopy
利用瞬态吸收显微镜研究了孤立半导体单壁碳纳米管中激子的时空动力学。测量了750 nm泵浦脉冲激发后810 nm探测脉冲的差分反射和透射。我们观察到一个双指数衰减的信号，快速的时间常数为0.66 ps和较慢的时间常数为2.8 ps。这两个常数都与泵浦能量密度无关。通过空间和时间分辨差分反射，我们能够观察到激子的扩散，并且在室温下测量到200 cm 2/s的扩散系数，在10 K和150 K的较低温度下测量到300 cm 2/s的扩散系数。
2012-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Surface Plasmon Interference Fringes in Back-Reflection
本文报道了在布拉格反射镜背反射中获得的具有近1可见度和半波长周期性的表面等离子体激元（SPP）干涉条纹的实验观察。基于泄漏辐射显微镜（LRM）的方法代表了光学近场分析的另一种解决方案，并为SPP条纹的定量分析开辟了新的途径。利用LRM研究了各种SPP干涉图样，并与理论模型进行了比较，分析了布拉格镜的高反射率。
2010-02-03 physics.optics
Single-shot wide-field topography measurement using spectrally multiplexed reflection intensity holography via space-domain Kramers-Kronig relations
微米或纳米结构的表面拓扑测量对于科学和工业应用都是必不可少的。然而，高通量测量在表面计量中仍然具有挑战性。我们提出了一个单次拍摄的全场表面形貌测量使用Kramers-Kronig全息成像和光谱复用。在不同的入射角的三个不同的强度图像同时测量三种不同的颜色，从其中的定量相位图像检索使用空间Kramers-Kronig关系。然后使用合成孔径全息术重建样品的高分辨率地形图像。在纳米尺度上的各种图案化的结构进行了测量和交叉验证，使用原子力显微镜。
2021-10-15 physics.optics
Quantifying the Coherent Interaction Length of Second-Harmonic Microscopy in Lithium Niobate Confined Nanostructures
本研究针对薄膜铌酸锂（TFLN）中二次谐波显微术受界面效应影响的问题，通过楔形样品调控厚度，实验结合数值模拟揭示其背反射下主导信号为共传播相位匹配分量，且相干作用长度依赖泵浦波长与物镜数值孔径。
2021-08-19 physics.app-ph physics.optics
Photon induced near-field electron microscopy from nanostructured metallic films and membranes
我们调查-实验和理论-非弹性之间的相互作用的快速电子和电磁场散射的金属孔和纳米结构的电介质膜，使用光子诱导近场电子显微镜。在高亮度超快透射电子显微镜中进行的实验-在氮化硅膜上的金孔上显示电子-光耦合强度的强烈调制。我们证明了这种效应是由孔径边缘散射的电场和介质膜对入射波的反射和透射共同作用的结果。此外，当在金属孔内添加纳米结构时，新的散射场干扰先前的贡献，从而在电子-光耦合强度的附加调制中压印纳米结构的光学响应。使用系统的电动力学模拟的基础上的绿色并矢方法，我们定量分析这些不同的贡献的电子-光耦合，并提出进一步的应用。
2023-03-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
