Выпуски

 / 

2022

 / 

Июнь

  

Приборы и методы исследований


Трёхмерная флуоресцентная наноскопия одиночных квантовых излучателей на основе оптики спиральных пучков света

  а, б,  в,  в,  б, г,   в, §  а, б, г, д
а Институт спектроскопии РАН, ул. Физическая 5, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация
б Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
в Самарский филиал Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, ул. Ново-Садовая 221, Самара, 443011, Российская Федерация
г Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация
д Московский государственный педагогический университет, Москва, Российская Федерация

Флуоресцентная дальнеполевая микроскопия сверхвысокого пространственного разрешения (наноскопия), отмеченная Нобелевской премией по химии в 2014 г., стала одним из наиболее востребованных инструментов в мультидисциплинарных приложениях фотоники. Рассмотрена техника трёхмерной наноскопии с детектированием трансформированных флуоресцентных изображений одиночных квантовых излучателей (на примере полупроводниковых коллоидных квантовых точек, КТ). Нанометровое пространственное разрешение при восстановлении всех трёх координат одиночных КТ достигается за счёт аппаратной модификации функции рассеяния точки с использованием высокоэффективных фазовых пространственных преобразователей светового поля (дифракционных оптических элементов, ДОЭ). Фазовые распределения ДОЭ, обеспечивающие формирование двухлепестковых световых полей с вращением распределения интенсивности при распространении, получены на основе оптики спиральных пучков света. Обсуждается вопрос о расчёте ДОЭ, обеспечивающих наилучшую эффективность преобразования световых пучков. Проведён теоретический и экспериментальный анализ точности метода в зависимости от экспериментальных параметров: интенсивности фотолюминесценции КТ, времени накопления сигнала, плотности мощности возбуждающего лазерного излучения, аппаратной функции объектива микроскопа. Показано, что для исследованных КТ CdSeS/ZnS точность определения координат может достигать значений $\sim 10$ нм при экспозиции $\sim 100$ мс.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
Ключевые слова: люминесценция, микроскопия, наноскопия, дифракционный предел, пространственное разрешение, одиночная молекула, квантовая точка, функция рассеяния точки, адаптивная оптика, дифракционный оптический элемент, моды Лагерра—Гаусса, спиральные пучки, биспиральная функция рассеяния точки, DHPSF, квантовая оптика, нанодиагностика, сенсорика
PACS: 42.79.−e, 78.55.−m, 78.67.Hc (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.05.038982
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/6/d/
Цитата: Ерёмчев И Ю, Прокопова Д В, Лосевский Н Н, Мынжасаров И Т, Котова С П, Наумов А В "Трёхмерная флуоресцентная наноскопия одиночных квантовых излучателей на основе оптики спиральных пучков света" УФН 192 663–673 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 10 марта 2021, 3 мая 2021

English citation: Eremchev I Yu, Prokopova D V, Losevskii N N, Mynzhasarov I T, Kotova S P, Naumov A V “Three-dimensional fluorescence nanoscopy of single quantum emitters based on the optics of spiral light beamsPhys. Usp. 65 (6) (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2021.05.038982

Список литературы (33) Статьи, ссылающиеся на эту (1) Похожие статьи (9) ↓

  1. В.Ю. Хомич, В.А. Шмаков «Крупногабаритные зеркала в силовой оптике» 189 263–270 (2019)
  2. А.С. Пирожков, Е.Н. Рагозин «Апериодические многослойные структуры в оптике мягкого рентгеновского излучения» 185 1203–1214 (2015)
  3. Е.Н. Рагозин, Е.А. Вишняков и др. «Спектрометры для мягкого рентгеновского диапазона на основе апериодических отражательных решёток и их применение» 191 522–542 (2021)
  4. В.В. Лидер «Рентгеновская флуоресцентная визуализация» 188 1081–1102 (2018)
  5. В.М. Петров, П.М. Агрузов и др. «Широкополосные интегрально-оптические модуляторы: достижения и перспективы развития» 191 760–780 (2021)
  6. М.М. Барышева, А.Е. Пестов и др. «Прецизионная изображающая многослойная оптика для мягкого рентгеновского и экстремального ультрафиолетового диапазонов» 182 727–747 (2012)
  7. П.А. Мажаров, В.Г. Дудников, А.Б. Толстогузов «Электрогидродинамические источники ионных пучков» 190 1293–1333 (2020)
  8. П.Г. Крюков «Лазеры и волоконная оптика для астрофизики» 188 1179–1186 (2018)
  9. А.М. Фридман, Л.С. Альперович и др. «О подавлении волны цунами подводными барьерами» 180 843–850 (2010)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2022
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение