中國學者研製出可拓展成像質量的新型光學元件

據新華社合肥電 （記者徐海濤）記者從中國科學技術大學獲悉，近期該校張鬥國教授研究組研製出一種基於光學薄膜的平面型顯微成像元件，用於被測樣本的載玻片，可在常規的明場光學顯微鏡上實現暗場顯微成像和全內反射成像，獲取高對比度的光學顯微圖像。

利用光學原理，光學顯微鏡可把人眼不能分辨的微小物體放大成像。常規的光學顯微鏡是明場顯微鏡，它利用光線照明和樣本中各點依其光吸收的不同，在明亮的背景中成像。但對於一些未經染色處理的生物標本或其他透明樣本，由於其對光線的吸收很少，因而對比度差，難以觀測。暗場顯微鏡、全內反射顯微鏡的問世，可解決這一難題，但它們需要複雜的光學元件，這些元件體積較大，不易集成且操作難度高。

近期，張鬥國教授研究組通過巧妙設計，研製出一種基於光學薄膜的平面型顯微成像元件，該元件在常規明場顯微鏡上，可同時實現暗場顯微成像和全內反射成像。相對於明場光學顯微鏡像，其成像對比度有大幅度提升。

同時，這一元件結構簡單，易於集成，成本較低，操作便利，不僅適用於空氣中的樣本成像，也適用於液體環境中生物活細胞的成像。

實驗結果表明，無需改變現有顯微鏡的主體光路架構，通過設計、製作合適的顯微鏡載玻片，就可以有效提升其成像對比度，拓展其成像功能。

日前，國際權威學術期刊《自然·通訊》發表了這一研究成果。