高次谐波激光器让光学显微镜的放大率得到巨大提升

澳大利亚国立大学（ANU）的物理学家们表示，在他们发现了一种新的高次谐波激光照明技术之后，光学显微镜的放大率应该得到巨大的提升，这种技术使用的是人类头发直径的1/50的微型圆柱体。该研究成果发表在《ACS Publications》杂志上。 \"@BZ.y
 
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这些由砷化镓铝制成的微型圆柱体能够接受一阵高功率的红外激光，并将其转换为高次谐波，使其波长缩短至原来的七分之一，并将其送入光谱的视觉和紫外线部分。其结果是：以极短的阿秒脉冲发出极其明亮、可调整的激光辐射，一直到X射线范围。 q}mQm'  
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在这项工作之前，这种高次谐波通常是使用相对较大的气体或等离子体产生的。ANU团队的圆柱体提供了一种固态的、超小型化的方式来实现这种效果，只要你能将你的隐形红外激光精确地瞄准一个大约千分之一毫米宽的管子的精确中心。 H"A|Z6y$^  
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但是，解开这些极端的波长为突破分辨率障碍开辟了一条潜在的途径，该障碍将光学显微镜的最大放大倍数限制在1000倍左右。虽然光学技术允许更大的放大率水平，但可见光的波长意味着任何小于20纳米的东西根本无法被区分。 nv^nq]4'Dq  
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首席研究员Anastasiia Zalogina在一份新闻稿中说：“微小的高次谐波源应该将光学显微镜带到一个全新的水平，”她最近完成了非线性物理中心的博士学位。“有了这样的光源，我们将能够在光学显微镜下看到更微小的东西，如单个病毒，或实时监测计算机和智能手机的纳米级半导体芯片的制造。我们还将能够实时追踪原子和分子的电子云的动态。” {\+!@?  
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以前，在这种规模下观察事物的唯一方法是在电子显微镜的黑白世界里。 VUaYK  
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Zalogina继续说：“高次谐波生成在探索非线性光学和光子学领域方面有很好的前景，并且由于更高的穿透深度和减少光漂白而在生物成像方面有应用。高次谐波生成的发展还可以连接量子光学和强激光场物理学：极端非线性光学的量子理论表明，基于生成的谐波的非经典光源对量子通信、信息和计算可能是有价值的。” Wq1%  
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相关链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c01122