DE10115486A1 - Verschränkte-Photonen-Mikroskop - Google Patents
Verschränkte-Photonen-MikroskopInfo
- Publication number
- DE10115486A1 DE10115486A1 DE10115486A DE10115486A DE10115486A1 DE 10115486 A1 DE10115486 A1 DE 10115486A1 DE 10115486 A DE10115486 A DE 10115486A DE 10115486 A DE10115486 A DE 10115486A DE 10115486 A1 DE10115486 A1 DE 10115486A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- entangled
- photon microscope
- optical element
- light
- photons
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 9
- 241001631457 Cannula Species 0.000 claims description 8
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 17
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 15
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
- G02B6/02376—Longitudinal variation along fibre axis direction, e.g. tapered holes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0218—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using optical fibers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/10—Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/1256—Generating the spectrum; Monochromators using acousto-optic tunable filter
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0032—Optical details of illumination, e.g. light-sources, pinholes, beam splitters, slits, fibers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0052—Optical details of the image generation
- G02B21/0056—Optical details of the image generation based on optical coherence, e.g. phase-contrast arrangements, interference arrangements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0052—Optical details of the image generation
- G02B21/0064—Optical details of the image generation multi-spectral or wavelength-selective arrangements, e.g. wavelength fan-out, chromatic profiling
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0052—Optical details of the image generation
- G02B21/0076—Optical details of the image generation arrangements using fluorescence or luminescence
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/008—Details of detection or image processing, including general computer control
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/06—Means for illuminating specimens
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2552—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding reshaping or reforming of light guides for coupling using thermal heating, e.g. tapering, forming of a lens on light guide ends
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
- G02B6/02366—Single ring of structures, e.g. "air clad"
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
- G02B6/02371—Cross section of longitudinal structures is non-circular
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/3528—Non-linear optics for producing a supercontinuum
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/32—Photonic crystals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/162—Solid materials characterised by an active (lasing) ion transition metal
- H01S3/1625—Solid materials characterised by an active (lasing) ion transition metal titanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/163—Solid materials characterised by a crystal matrix
- H01S3/1631—Solid materials characterised by a crystal matrix aluminate
- H01S3/1636—Al2O3 (Sapphire)
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Seal Device For Vehicle (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Die Erfindung offenbart ein Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) mit einer Lichtquelle (3) und einem Objektiv (31). Das Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) weist zwischen der Lichtquelle (3) und dem Objektiv (31) ein mikrostrukturiertes optisches Element (11) auf, indem verschränkte Photonen erzeugbar sind, wobei sich die verschränkten Photonen innerhalb und außerhalb des mikrostrukturierten optischen Elements in einem Strahl (15) ausbreiten.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verschränkte-Photonen-Mikroskop mit einer
Lichtquelle und einem Objektiv.
In der Scanmikroskopie wird eine Probe mit einem Lichtstrahl beleuchtet, um
das von der Probe emittierte Reflexions- oder Fluoreszenzlicht zu beobachten.
Der Fokus des Beleuchtungslichtstrahles wird mit Hilfe einer steuerbaren
Strahlablenkeinrichtung, im Allgemeinen durch Verkippen zweier Spiegel, in
einer Objektebene bewegt, wobei die Ablenkachsen meist senkrecht
aufeinander stehen, so dass ein Spiegel in x-, der andere in y-Richtung
ablenkt. Die Verkippung der Spiegel wird beispielsweise mit Hilfe von
Galvanometer-Stellelementen bewerkstelligt. Die Leistung des vom Objekt
kommenden Lichtes wird in Abhängigkeit von der Position des Abtaststrahles
gemessen. Üblicherweise werden die Stellelemente mit Sensoren zur
Ermittlung der aktuellen Spiegelstellung ausgerüstet.
Speziell in der konfokalen Scanmikroskopie wird ein Objekt mit dem Fokus
eines Lichtstrahles in drei Raum-Dimensionen abgetastet.
Ein konfokales Rastermikroskop umfasst im Allgemeinen eine Lichtquelle,
eine Fokussieroptik, mit der das Licht der Quelle auf eine Lochblende - die
sog. Anregungsblende - fokussiert wird, einen Strahlteiler, eine
Strahlablenkeinrichtung zur Strahlsteuerung, eine Mikroskopoptik, eine
Detektionsblende und die Detektoren zum Nachweis des Detektions- bzw.
Fluoreszenzlichtes. Das Beleuchtungslicht wird über einen Strahlteiler
eingekoppelt. Das vom Objekt kommende Fluoreszenz- oder Reflexionslicht
gelangt über die Strahlablenkeinrichtung zurück zum Strahlteiler, passiert
diesen, um anschließend auf die Detektionsblende fokussiert zu werden,
hinter der sich die Detektoren befinden. Detektionslicht, das nicht direkt aus
der Fokusregion stammt, nimmt einen anderen Lichtweg und passiert die
Detektionsblende nicht, so dass man eine Punktinformation erhält, die durch
sequentielles Abtasten des Objekts zu einem dreidimensionalen Bild führt.
Meist wird ein dreidimensionales Bild durch schichtweise Bilddatennahme
erzielt.
In der Zweiphotonen-Rastermikroskopie werden die Fluoreszenzphotonen
detektiert, die auf einen Zweiphotonenanregungsprozess zurückzuführen sind.
Ein solcher Anregungsprozess kann dann stattfinden, wenn zufällig zwei
Photonen geeigneter Wellenlänge innerhalb eines engen Zeitfensters, nämlich
der Lebensdauer des virtuellen Zwischenzustandes, in der Probe
zusammentreffen. Die Wahrscheinlichkeit eines solchen quasi gleichzeitigen
Zusammentreffens ist daher vom Quadrat der Photonendichte abhängig, so
dass in der Praxis hohe Anregungslichtleistungen erzielt werden müssen. Um
hohe Lichtleistungen zu erzielen, ist es zweckmäßig, das Anregungslicht zu
pulsen. Diese Technik ist weithin bekannt und wird sowohl mit
Femtosekundenpulsen (US 5,034,613; Denk, Strickler, Webb), als auch mit
Picosekundenpulsen (DE 44 14 940) praktiziert. Bei den derzeit üblicherweise
verwendeten Pulslasern handelt es sich fast ausschließlich um
modengekoppelte Titan-Saphir-Laser (Ti : Saphir-Laser) mit
Pulsrepetitionsraten von 75 MHz-100 MHz. Durch die hohen Lichtleistungen
kommt es zu unerwünschtem Ausbleichen und zu Schädigungen der Probe.
Es ist in der Mehrphotonenmikroskopie auch üblich, beispielsweise in einer
Durchlichtanordnung, das Fluoreszenzlicht kondensorseitig zu detektieren,
ohne dass der Detektionslichtstrahl über die Scanspiegel zum Detektor
gelangt (Non-descan-Anordnung). Um, wie in der Descan-Anordnung, eine
dreidimensionale Auflösung zu erzielen, wäre eine kondensorseitige
Detektionsblende nötig. Im Falle der Zwei- oder Mehrphotonenanregung kann
jedoch auf eine Detektionsblende verzichtet werden, da die
Anregungswahrscheinlichkeit in den Nachbarregionen des Fokus so niedrig
ist, dass von dort nahezu kein Fluoreszenzlicht ausgeht. Das zu detektierende
Fluoreszenzlicht stammt daher mit großer Wahrscheinlichkeit zum aller
größten Teil aus der Fokusregion, was eine weitere Differenzierung von
Fluoreszenzphotonen aus dem Fokusbereich von Fluoreszenzphotonen aus
den Nachbarbereichen mit einer Detektionsblende überflüssig macht.
In der Patentschrift US 5,796,477 ist ein Verschränkte-Photonen-Mikroskop
offenbart, das die Vorteile der Mehrphotonenanregung aufweist, das jedoch
extrem hohe Anregungslichtleistungen und die damit verbundenen Nachteile
vermeidet. Anstelle von unabhängig voneinander entstandenen Photonen,
werden verschränkte Photonen zur Anregung der Probe verwendet.
Zur Erzeugung von verschränkten Photonen ist in der genannten Patentschrift
ein nichtlineares optisches Medium vorgeschlagen, das ein Kristall oder eine
Oberfläche sein kann, in dem durch spontane parametrische
Down-Conversion (spontaneous parametric downconversion) bei Beleuchtung mit
einem Pumplichtstrahl zwei Strahlen verschränkter Photonen entstehen. Die
beiden Strahlen werden beim Fokussieren in der Probe zusammen geführt,
wobei die optische Länge der Strahlengänge genau aufeinander abgeglichen
sein muss; was in der Praxis erhebliche Anforderungen an die
Justiergenauigkeit und die mechanische Stabilität stellt.
Bei der spontanen parametrischen Down-Conversion oder parametrischen
Fluoreszenz werden in einem Zwei-Photonen-Kaskadenübergang quasi
gleichzeitig zwei Photonen emittiert. Da diese beiden Photonen eine
gemeinsame Entstehungsursache, dem Übergang eines elektronisch
angeregten Zustandes in den Grundzustand, haben und der Spin des
Gesamtsystems, Atom und Strahlungsfeld, erhalten bleibt, müssen die
Polarisationszustände beider Photonen aneinander gekoppelt sein.
Die Photonen befinden sich in einem sog. quantenmechanisch verschränkten
Zustand. Die Wahrscheinlichkeit der Anregung eines Fluorophors in der Probe
ist bei der Beleuchtung mit verschränkten Photonen linear von der
Anregungslichtleistung und nicht, wie bei der bekannten
Zweiphotonenanregung, vom Quadrat der Anregungslichtleistung abhängig;
denn im Fokus passen bei geeigneten Randbedingungen verschränkte
Photonen hinsichtlich Zeit und Ort prinzipiell immer zueinander.
Die Erzeugung von verschränkten Photonen mit Kristallen ist sehr ineffizient.
Ferner hat die bekannte Anordnung den Nachteil, dass zwangsläufig zwei
oder mehr Strahlen verschränkter Photonen entstehen, die getrennt
voneinander geführt in der Probe zur zumindest teilweisen Überlappung
gebracht werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verschränkte-Photonen-Mikroskop
zu schaffen, das die aufgezeigten Nachteile vermeidet.
Die objektive Aufgabe wird durch ein Verschränkte-Photonen-Mikroskop
gelöst, das die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1
aufweist.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass verschränkte Photonen mit höherer
Effizienz, als mit den bekannten Mitteln erzeugt werden. Weiterhin hat die
Erfindung den Vorteil, dass die verschränkten Photonen nicht in räumlich
getrennten Strahlen geführt werden müssen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung beinhaltet das Verschränkte-Photonen-Mikroskop
ein mikrostrukturiertes optisches Element, das aus einer Vielzahl
von mikrooptischen Strukturelementen aufgebaut ist, die zumindest zwei
unterschiedliche optische Dichten aufweisen. Die mikrooptischen
Strukturelemente sind vorzugsweise Kanülen, Stege, Waben, Röhren oder
Hohlräume.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der das optische Element
einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich beinhaltet, wobei der erste
Bereich eine homogene Struktur aufweist und in dem zweiten Bereich eine
mikroskopische Struktur aus mikrooptischen Strukturelementen gebildet ist.
Von Vorteil ist es außerdem, wenn der erste Bereich den zweiten Bereich
umschließt.
Das mikrostrukturierte optische Element besteht in einer anderen
Ausgestaltung aus nebeneinander angeordnetem Glas- oder
Kunststoffmaterial und Hohlräumen und ist als Lichtleitfaser ausgestaltet.
Elemente dieser Art werden auch als "photonic band gap material" bezeichnet.
Bei "Photonic band gap material" handelt es sich um mikrostrukturiertes
durchsichtiges Material. Meist durch Zusammenfügen von verschiedenen
Dielektrika lässt sich dem resultierenden Kristall eine Bandstruktur für
Photonen aufprägen, die an die elektronische Bandstruktur von Halbleitern
erinnert.
Die Technik ist auch in Form von Lichtleitfasern realisierbar. Die Fasern
werden durch Ausziehen von strukturiert angeordneten Glasröhren oder
Glasblöcken hergestellt, so dass eine Struktur entsteht, die
nebeneinanderliegend Glas-, bzw. Kunststoffmaterial und Hohlräume
aufweist. Den Fasern liegt eine besondere Struktur zugrunde:
In einer speziellen Ausgestaltungsform sind in Faserrichtung kleine Kanülen
frei gelassen, die einen Abstand von etwa 2-3 µm und einen Durchmesser von
ca. 1-2 µm haben und meist mit Luft gefüllt sind, wobei Kanülendurchmesser
von 1,9 µm besonders geeignet sind. In der Mitte der Faser liegt meist keine
Kanüle vor. Diese Art von Fasern sind auch als "photonic crystal fibres", "holey
fibers" oder "microstructured fibers" bekannt.
Es sind auch Ausgestaltungen als sog. "Hollow fiber" bekannt, bei denen sich
in der Mitte der Faser eine in der Regel luftgefüllte Röhre befindet, um die
herum Kanülen angeordnet sind.
Eine ganz besonders bevorzugte und einfach zu realisierende
Ausführungsvariante beinhaltet als mikrostrukturiertes optisches Element eine
herkömmliche Lichtleitfaser mit einem Faserkern, die zumindest entlang eines
Teilstücks eine Verjüngung aufweist. Lichtleitfasern dieser Art sind als sog.
"tapered fibers" bekannt. Vorzugsweise ist die Lichtleitfaser insgesamt 1 m
lang und weist eine Verjüngung auf einer Länge von 30 mm bis 90 mm auf.
Der Durchmesser der Faser beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung 150 µm
außerhalb des Bereich der Verjüngung und der des Faserkerns in diesem
Bereich ca. 8 µm. Im Bereich der Verjüngung ist der Durchmesser der Faser
auf ca. 2 µm reduziert. Der Faserkern Durchmesser liegt entsprechend im
Nanometerbereich.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verschränkte-Photonen-Mikroskop
ist es, dass Photonen unterschiedlicher Wellenlänge zur Wirkung
kommen. Hierzu ist es von Vorteil die entsprechenden Wellenlängen mit
Filteranordnungen auszuwählen. Licht nicht gewünschter Wellenlängen wird
mit Filtern ausgeblendet.
In einer anderen Ausgestaltung sind Mittel zum Abgleich der optischen
Weglängen für verschränkte Photonen unterschiedlicher Wellenlängen
vorgesehen. Dies ist insbesondere dann von besonderem Interesse, wenn die
verschränkten Photonen auf Grund von Dispersion in den optischen
Komponenten des Verschränkte-Photonen-Mikroskops unterschiedliche
Laufzeiten aufweisen. Als Mittel zum Abgleich sind Driftstrecken oder
Prismen- oder Gitteranordnungen verwendbar.
Als Lichtquelle ist vorzugsweise ein Pulslaser zu verwenden; insbesondere
sind modengekoppelte Pulslaser besonders geeignet. Aber auch einen
kontinuierlichen Lichtstrahl erzeugende Laser oder Lampen sind verwendbar.
In einer Ausführungsvariante sind im Detektionsstrahlengang Filter
vorgesehen, die nur das Licht, das auf einen 2-Photonen-Übergang zurück zu
führen ist, zu dem Detektor gelangen lässt.
Das Scanmikroskop kann als Konfokalmikroskop ausgestaltet sein.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und
wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Verschränkte-Photonen-Mikroskop,
Fig. 2 ein Verschränkte-Photonen-Mikroskop in Non-Descan-Anordnung,
Fig. 3 eine Ausgestaltung des mikrostrukturierten optischen
Elements,
Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung des mikrostrukturierten
optischen Elements und
Fig. 5 eine weitere Ausgestaltung des mikrostrukturierten
optischen Elements.
Fig. 1 zeigt ein Verschränkte-Photonen-Mikroskop 1, das eine Lichtquelle 3
zur Erzeugung eines Lichtstrahles 5 einer Wellenlänge von etwa 800 nm
beinhaltet. Der Laser ist als modengekoppelter Ti : Saphir-Pulslaser 7
ausgeführt. Der Lichtstrahl 5 wird mit einer Einkoppeloptik 9 in das Ende eines
mikrostrukturierten optischen Elements 11 fokussiert, das als Lichtleitfaser aus
Photonic-Band-Gap-Material 13 ausgebildet ist. In dem mikrostrukturierten
optischen Element 11 werden verschränkte Photonen erzeugt, die sich
entlang der Lichtleitfaser aus Photonic-Band-Gap-Material 13 ausbreiten. Zum
Kollimieren des aus der Lichtleitfaser aus Photonic-Band-Gap-Material 13
austretenden Strahles verschränkter Photonen 15 ist eine Auskoppeloptik 17
vorgesehen. Der Strahl verschränkter Photonen 15 durchläuft einen
dielektrischen Filter 19, der Lichtanteile der ersten Wellenlänge blockiert, so
dass gewährleistet ist, dass kein Licht unverschränkter Photonen der
Lichtquelle 3 die Probe 33 erreicht. Anschließend gelangt der Strahl
verschränkter Photonen 15 über den Hauptstrahlteiler 23 zum Scanspiegel 25,
der den Strahl verschränkter Photonen 15 durch die Scanoptik 27, die
Tubusoptik 29 und das Objektiv 31 hindurch über bzw. durch die Probe 33
führt. Das von der Probe 33 ausgehende Detektionslicht 35, das in der
Zeichnung gestrichelt dargestellt ist, gelangt durch das Objektiv 31, die
Tubusoptik 29 und die Scanoptik 27 hindurch zurück zum Scanspiegel 25 und
dann zum Hauptstrahlteiler 23, passiert diesen und wird mit dem Detektor 37,
der als Photomultiplier ausgeführt ist, detektiert.
Fig. 2 zeigt ein Verschränkte-Photonen-Mikroskop 1 in Non-Descan-Anordnung.
In diesem Ausführungsbeispiel erzeugt eine Lichtquelle 3, die als
Nd-YAG-Laser 39 ausgestaltet ist, einen Lichtstrahl 41 einer ersten
Wellenlänge von z. B. 1064 nm, der, analog zur Anordnung in Fig. 1, auf das
Ende eines mikrostrukturierten optischen Elements 11 fokussiert, das als
Lichtleitfaser aus Photonic-Band-Gap-Material 13 ausgebildet ist. Die
Beleuchtung und das Abscannen der Probe 33 mit dem Strahl verschränkter
Photonen 15 erfolgt analog wie in der bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung,
wobei anstelle des Hauptstrahlteilers 23 ein Spiegel 21 eingesetzt ist. Das von
der Probe 33 ausgehende Detektionslicht 43, das in der Zeichnung gestrichelt
dargestellt ist, gelangt durch einen Kondensor 45, direkt zu einem Detektor
47, der als Avalalanche-Photodiode ausgeführt ist.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des mikrostrukturierten optischen Elements
11 aus Photonic-Band-Gap-Material, das eine besondere wabenförmige
Mikrostruktur 49 aufweist. Diese Mikrostruktur ist für die Erzeugung
verschränkter Photonen besonders geeignet. Der Durchmesser der inneren
Kanüle 51, die aus Glas besteht, beträgt ca. 1,9 µm. Die innere Kanüle 51 ist
von Stegen 53 umgeben, die ebenfalls aus Glas bestehen. Die Stege 53
formen wabenförmige Hohlräume 55. Diese mikrooptischen Strukturelemente
bilden gemeinsam einen zweiten Bereich 57, der von einem ersten Bereich
59, der als Glasmantel ausgeführt ist, umgeben ist.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des mikrostrukturierten optischen Elements
11, das als biegsame Lichtleitfaser ausgestaltet ist und aus einem Glaskörper
61 besteht, der mehrere hohle Kanülen 63 beinhaltet. Im Zentrum befindet
sich bei dieser Ausgestaltungsform keine hohle Kanüle.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform des mikrostrukturierten optischen
Elements 11, das aus einem Kunststoffkörper 65 besteht, in dem sich hohle
Kanülen 67 mit einem Innendurchmesser von 1,9 µm befinden. Im Zentrum
des mikrostrukturierten optischen Elements 11 befindet sich eine hohle Kanüle
69, die einen Innendurchmesser von etwa 3 µm aufweist.
Die Erfindung wurde in Bezug auf eine besondere Ausführungsform
beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass Änderungen und
Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich
der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
1
Verschränkte-Photonen-Mikroskop
3
Lichtquelle
5
Lichtstrahl
7
Ti : Saphir-Pulslaser
9
Einkoppeloptik
11
mikrostrukturiertes optisches Element
13
Lichtleitfaser aus Photonic-Band-Gap-Material
15
Strahl verschränkter Photonen
16
Mittel zur Unterdrückung
17
Auskoppeloptik
19
dielektrischer Filter
21
Spiegel
23
Hauptstrahlteiler
25
Scanspiegel
27
Scanoptik
29
Tubusoptik
31
Objektiv
33
Probe
35
Detektionslicht
37
Detektor
39
Nd-YAG-Laser
41
Lichtstrahl
43
Detektionslicht
45
Kondensor
47
Detektor
49
Mikrostruktur
51
Kanüle
53
Stege
55
Hohlräume
57
zweiter Bereich
59
erster Bereich
61
Glaskörper
63
hohle Kanülen
65
Kunststoffkörper
67
hohle Kanülen
69
hohle Kanüle
Claims (11)
1. Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) mit einer
Lichtquelle (3) und einem Objektiv (31), dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Lichtquelle (3) und dem Objektiv (31) ein mikrostrukturiertes
optisches Element (11) angeordnet ist, in dem verschränkte Photonen
erzeugbar sind, wobei sich die verschränkten Photonen innerhalb und
außerhalb des mikrostrukturierten optischen Elements in einem Strahl (15)
ausbreiten.
2. Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das mikrostrukturierte optische Element (11)
aus einer Vielzahl von mikrooptischen Strukturelementen aufgebaut ist, die
zumindest zwei unterschiedliche optische Dichten aufweisen.
3. Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrostrukturierte optische
Element (11) einen ersten Bereich (59) und einen zweiten Bereich (57)
beinhaltet, wobei der erste Bereich (59) eine homogene Struktur aufweist und
in dem zweiten Bereich (57) eine Mikrostruktur (49) aus mikrooptischen
Strukturelementen gebildet ist.
4. Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (59) den zweiten Bereich
(57) umschließt.
5. Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrostrukturierte
optische Element (11) aus nebeneinander angeordnetem Glas- oder
Kunststoffmaterial und Hohlräumen (55) besteht.
6. Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrooptischen
Strukturelemente Kanülen (51, 63, 67, 69), Stege (53), Waben, Röhren oder
Hohlräume (55) sind.
7. Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das mikrostrukturierte optische Element (11)
aus Photonic-Band-Gap-Material besteht.
8. Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrostrukturierte
optische Element (11) als Lichtleitfaser ausgestaltet ist.
9. Verschränkte Photonen-Mikroskop (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrostrukturierte
optische Element (11) als Lichtleitfaser ausgestaltet ist, die eine Verjüngung
aufweist.
10. Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Verschränkte-Photonen-Mikroskop (1) ein Konfokalmikroskop ist.
11. Verschränkte Photonen-Mikroskop (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet dass Filter zur Auswahl von
Photonen verschiedenen Wellenlängen vorgesehen sind.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10115486A DE10115486A1 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Verschränkte-Photonen-Mikroskop |
DE50105513T DE50105513D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-01 | Verschränkte-Photonen-Mikroskop |
EP01112881A EP1164401B1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-01 | Verschränkte-Photonen-Mikroskop |
US09/880,825 US6567164B2 (en) | 2000-06-17 | 2001-06-15 | Entangled-photon microscope and confocal microscope |
US09/881,049 US6898367B2 (en) | 2000-06-17 | 2001-06-15 | Method and instrument for microscopy |
JP2001183691A JP2002062262A (ja) | 2000-06-17 | 2001-06-18 | インターレース光子型顕微鏡 |
US10/964,034 US7110645B2 (en) | 2000-06-17 | 2004-10-13 | Method and instrument for microscopy |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10030013 | 2000-06-17 | ||
DE10115486A DE10115486A1 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Verschränkte-Photonen-Mikroskop |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10115486A1 true DE10115486A1 (de) | 2001-12-20 |
Family
ID=7646174
Family Applications (13)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10115509A Ceased DE10115509A1 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Anordnung zum Untersuchen mikroskopischer Präparate mit einem Scanmikroskop und Beleuchtungseinrichtung für ein Scanmikroskop |
DE10115488A Ceased DE10115488A1 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Verfahren und Vorrichtung zur Beleuchtung eines Objekts |
DE10115589.1A Expired - Lifetime DE10115589B4 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Konfokales Scanmikroskop |
DE10115486A Withdrawn DE10115486A1 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Verschränkte-Photonen-Mikroskop |
DE10115487A Ceased DE10115487A1 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Anordnung zum Untersuchen mikroskopischer Präparate mit einem Scanmikroskop |
DE10115590.5A Expired - Lifetime DE10115590B4 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Scanmikroskop |
DE10115577A Ceased DE10115577A1 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Scanmikroskop mit mehrbandiger Beleuchtung und optisches Bauteil für ein Scanmikroskop mit mehrbandiger Beleuchtung |
DE50105513T Expired - Lifetime DE50105513D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-01 | Verschränkte-Photonen-Mikroskop |
DE50115464T Expired - Lifetime DE50115464D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-01 | Scanmikroskop zum Untersuchen mikroskopischer Präparate und Beleuchtungseinrichtung für ein Scanmikroskop |
DE50115456T Expired - Lifetime DE50115456D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-01 | Scanmikroskop mit mehrbandiger Beleuchtung und optisches Bauelement für ein Scanmikroskop mit mehrbandiger Beleuchtung |
DE50114274T Expired - Lifetime DE50114274D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-01 | Anordnung zum Untersuchen mikroskopischer Präparate mit einem Scanmikroskop und Beleuchtungseinrichtung für ein Scanmikroskop |
DE50114275T Expired - Lifetime DE50114275D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-09 | Scanmikroskop |
DE50114278T Expired - Lifetime DE50114278D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-15 | Beleuchtungseinrichtung |
Family Applications Before (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10115509A Ceased DE10115509A1 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Anordnung zum Untersuchen mikroskopischer Präparate mit einem Scanmikroskop und Beleuchtungseinrichtung für ein Scanmikroskop |
DE10115488A Ceased DE10115488A1 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Verfahren und Vorrichtung zur Beleuchtung eines Objekts |
DE10115589.1A Expired - Lifetime DE10115589B4 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Konfokales Scanmikroskop |
Family Applications After (9)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10115487A Ceased DE10115487A1 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Anordnung zum Untersuchen mikroskopischer Präparate mit einem Scanmikroskop |
DE10115590.5A Expired - Lifetime DE10115590B4 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Scanmikroskop |
DE10115577A Ceased DE10115577A1 (de) | 2000-06-17 | 2001-03-29 | Scanmikroskop mit mehrbandiger Beleuchtung und optisches Bauteil für ein Scanmikroskop mit mehrbandiger Beleuchtung |
DE50105513T Expired - Lifetime DE50105513D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-01 | Verschränkte-Photonen-Mikroskop |
DE50115464T Expired - Lifetime DE50115464D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-01 | Scanmikroskop zum Untersuchen mikroskopischer Präparate und Beleuchtungseinrichtung für ein Scanmikroskop |
DE50115456T Expired - Lifetime DE50115456D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-01 | Scanmikroskop mit mehrbandiger Beleuchtung und optisches Bauelement für ein Scanmikroskop mit mehrbandiger Beleuchtung |
DE50114274T Expired - Lifetime DE50114274D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-01 | Anordnung zum Untersuchen mikroskopischer Präparate mit einem Scanmikroskop und Beleuchtungseinrichtung für ein Scanmikroskop |
DE50114275T Expired - Lifetime DE50114275D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-09 | Scanmikroskop |
DE50114278T Expired - Lifetime DE50114278D1 (de) | 2000-06-17 | 2001-06-15 | Beleuchtungseinrichtung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7679822B2 (de) |
EP (3) | EP2045643B2 (de) |
JP (1) | JP5111480B2 (de) |
AT (1) | ATE407381T1 (de) |
DE (13) | DE10115509A1 (de) |
DK (1) | DK1184701T3 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003060610A1 (de) * | 2002-01-16 | 2003-07-24 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Verfahren und anordnungen zur mikroskopischen abbildung |
DE10211458A1 (de) * | 2002-03-12 | 2003-09-25 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Erhöhung der Auflösung in einem Mikroskop |
EP2492737A2 (de) | 2011-02-24 | 2012-08-29 | Leica Microsystems CMS GmbH | Pulsvereiniger für die verschiedenen Spektralfarben eines Superkontinuum-Lasers |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10221365A1 (de) * | 2002-05-08 | 2003-11-27 | Jenoptik Laser Optik Sys Gmbh | Optische Anordnung zur Erzeugung eines Breitbandspektrums |
DE10227111B4 (de) * | 2002-06-17 | 2007-09-27 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Spektralmikroskop und Verfahren zur Datenaufnahme mit einem Spektralmikroskop |
DE10313987B4 (de) * | 2003-03-27 | 2007-07-12 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Beleuchtung eines Objekts |
DE10314750A1 (de) * | 2003-03-31 | 2004-11-04 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Rastermikroskop zur Detektion eines Objekts |
DE10324478B3 (de) | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Vorrichtung zum Ermitteln der Lichtleistung eines Lichtstrahles und Scanmikroskop |
DE10331906B4 (de) * | 2003-07-15 | 2005-06-16 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Lichtquelle mit einem Mikrostruktuierten optischen Element und Mikroskop mit Lichtquelle |
DE10340964A1 (de) * | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Lichtquelle mit einem mikrostrukturierten optischen Element |
DE102004032463B4 (de) * | 2004-06-30 | 2011-05-19 | Jenoptik Laser Gmbh | Verfahren und optische Anordnung zur Erzeugung eines Breitbandspektrums mittels modengekoppelter Picosekunden-Laserimpulse |
CA2590746A1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Frederic Zweig | An optical device for producing light lines from quasi point-like light sources by way of slot-like cavities |
DE102005010887A1 (de) * | 2005-03-09 | 2006-09-14 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | Beleuchtungseinrichtung |
DE102006004075B4 (de) * | 2006-01-28 | 2008-01-03 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Verringerung des Intensitätsrauschens und Mikroskop mit Vorrichtung zur Verringerung des Intensitätsrauschens |
DE102006053187A1 (de) | 2006-11-09 | 2008-05-15 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Akustooptisches Bauteil |
DE102007024075B4 (de) | 2007-05-22 | 2022-06-09 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Durchstimmbares akusto-optisches Filterelement, einstellbare Lichtquelle, Mikroskop und akusto-optischer Strahlteiler |
DE102007028337B4 (de) * | 2007-06-15 | 2019-08-29 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Strahlvereiniger und eine Lichtquelle mit einem derartigen Strahlvereiniger |
DE102007039498B4 (de) | 2007-08-21 | 2017-08-03 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Beleuchtung und/oder Bestrahlung eines Objekts oder einer Probe |
DE102007053199A1 (de) | 2007-11-06 | 2009-05-14 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Ansteuerung eines akustooptischen Bauteils |
GB0800936D0 (en) | 2008-01-19 | 2008-02-27 | Fianium Ltd | A source of optical supercontinuum generation having a selectable pulse repetition frequency |
DE202009007789U1 (de) | 2009-06-03 | 2009-08-20 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Breitbandige Lichtquelle und Mikroskop |
DE102009056092B4 (de) | 2009-11-30 | 2013-02-28 | PicoQuant GmbH. Unternehmen für optoelektronische Forschung und Entwicklung | Lichtquelle mit einem Diodenlaser |
US9229294B2 (en) | 2010-05-06 | 2016-01-05 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Apparatus and method for operating an acousto-optical component |
DE102010026205A1 (de) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | Carl Zeiss Microlmaging Gmbh | Mikroskop, insbesondere Fluoreszenzmikroskop, dichroitischer Strahlteiler und dessen Verwendung |
US8385699B2 (en) | 2010-07-29 | 2013-02-26 | Jian Liu | Amplified broadband fiber laser source |
DE102013008075A1 (de) * | 2013-05-10 | 2014-11-13 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Leuchtvorrichtung mit nichtlinearem Lichtleiter für ein Kraftfahrzeug |
Family Cites Families (80)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US659074A (en) * | 1899-08-24 | 1900-10-02 | Hippolyte Joseph La Force | Journal-box. |
US3720822A (en) | 1971-01-29 | 1973-03-13 | Xenotech Inc | Xenon photography light |
US4011403A (en) | 1976-03-30 | 1977-03-08 | Northwestern University | Fiber optic laser illuminators |
US4063106A (en) | 1977-04-25 | 1977-12-13 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Optical fiber Raman oscillator |
CA1325537C (en) | 1988-08-01 | 1993-12-28 | Timothy Peter Dabbs | Confocal microscope |
DE3912914A1 (de) * | 1989-04-20 | 1990-10-25 | Douw Serge | Vorrichtung zur definierten farb- und richtungsbeeinflussung eines weisslicht-laserstrahls |
US5034613A (en) | 1989-11-14 | 1991-07-23 | Cornell Research Foundation, Inc. | Two-photon laser microscopy |
JP2516859Y2 (ja) | 1990-04-23 | 1996-11-13 | 三菱電線工業株式会社 | 光ファイバ増幅器 |
US5127730A (en) * | 1990-08-10 | 1992-07-07 | Regents Of The University Of Minnesota | Multi-color laser scanning confocal imaging system |
US5272330A (en) | 1990-11-19 | 1993-12-21 | At&T Bell Laboratories | Near field scanning optical microscope having a tapered waveguide |
US5286971A (en) | 1990-11-19 | 1994-02-15 | At&T Bell Laboratories | Data recording using a near field optical probe |
US5286970A (en) | 1990-11-19 | 1994-02-15 | At&T Bell Laboratories | Near field optical microscopic examination of a biological specimen |
US5784162A (en) | 1993-08-18 | 1998-07-21 | Applied Spectral Imaging Ltd. | Spectral bio-imaging methods for biological research, medical diagnostics and therapy |
US5155792A (en) | 1991-06-27 | 1992-10-13 | Hughes Aircraft Company | Low index of refraction optical fiber with tubular core and/or cladding |
JP2777505B2 (ja) | 1992-07-29 | 1998-07-16 | 株式会社日立製作所 | 自動分析電子顕微鏡および分析評価方法 |
US5283433A (en) | 1992-10-05 | 1994-02-01 | The Regents Of The University Of California | Scanning confocal microscope providing a continuous display |
US5394268A (en) | 1993-02-05 | 1995-02-28 | Carnegie Mellon University | Field synthesis and optical subsectioning for standing wave microscopy |
US5764845A (en) | 1993-08-03 | 1998-06-09 | Fujitsu Limited | Light guide device, light source device, and liquid crystal display device |
US5537247A (en) | 1994-03-15 | 1996-07-16 | Technical Instrument Company | Single aperture confocal imaging system |
DE4414940C2 (de) | 1994-04-28 | 1998-07-02 | Pekka Haenninen | Lumineszenz-Rastermikroskop mit zwei Photonen Anregung |
DE4446185C2 (de) | 1994-08-25 | 1997-03-27 | Leica Lasertechnik | Vorrichtung zum Einkoppeln eines UV-Laserstrahls in ein konfokales Laser-Scanmikroskop |
US5903688A (en) | 1994-08-25 | 1999-05-11 | Leica Lasertechnik Gmbh | Device for feeding a UV laser into a confocal laser scanning microscope |
US5541613A (en) | 1994-11-03 | 1996-07-30 | Hughes Aircraft Company, Hughes Electronics | Efficient broadband antenna system using photonic bandgap crystals |
JPH08211296A (ja) | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Shimadzu Corp | 共焦点走査型光学顕微鏡 |
US5784152A (en) | 1995-03-16 | 1998-07-21 | Bio-Rad Laboratories | Tunable excitation and/or tunable detection microplate reader |
US5861984A (en) | 1995-03-31 | 1999-01-19 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Confocal scanning microscope and beamsplitter therefor |
KR100209608B1 (ko) | 1995-09-15 | 1999-07-15 | 구자홍 | 광 출력검지 장치 |
CA2231222C (en) * | 1995-09-19 | 2001-12-11 | Cornell Research Foundation, Inc. | Multi-photon laser microscopy |
US5802236A (en) | 1997-02-14 | 1998-09-01 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising a micro-structured optical fiber, and method of making such fiber |
DE19622359B4 (de) * | 1996-06-04 | 2007-11-22 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Vorrichtung zur Einkopplung der Strahlung von Kurzpulslasern in einem mikroskopischen Strahlengang |
US6005709A (en) | 1996-06-05 | 1999-12-21 | Marine Biological Laboratory | Microscope system for using transmitted light to observe living organisms |
US6002522A (en) | 1996-06-11 | 1999-12-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical functional element comprising photonic crystal |
DE69630025T2 (de) * | 1996-07-16 | 2004-04-01 | Perkin-Elmer Ltd., Beaconsfield | Kontrolle eines Infrarotmikroskops |
US5862287A (en) | 1996-12-13 | 1999-01-19 | Imra America, Inc. | Apparatus and method for delivery of dispersion compensated ultrashort optical pulses with high peak power |
DE19702753C2 (de) * | 1997-01-27 | 2003-04-10 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Laser-Scanning-Mikroskop |
JPH10293094A (ja) * | 1997-02-24 | 1998-11-04 | Olympus Optical Co Ltd | サイトメータ |
US5796477A (en) | 1997-02-27 | 1998-08-18 | Trustees Of Boston University | Entangled-photon microscopy, spectroscopy, and display |
US5995281A (en) | 1997-04-09 | 1999-11-30 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Device for coupling the radiation of short-pulse lasers in an optical beam path of a microscope |
US6108127A (en) | 1997-05-15 | 2000-08-22 | 3M Innovative Properties Company | High resolution confocal microscope |
EP1970756A3 (de) | 1997-06-18 | 2014-08-27 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Optische Impulsquelle und Anwendungen |
GB9713422D0 (en) | 1997-06-26 | 1997-08-27 | Secr Defence | Single mode optical fibre |
US5973316A (en) | 1997-07-08 | 1999-10-26 | Nec Research Institute, Inc. | Sub-wavelength aperture arrays with enhanced light transmission |
DE19733195B4 (de) * | 1997-08-01 | 2006-04-06 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Hoch-Kompaktes Laser Scanning Mikroskop mit integriertem Kurzpuls Laser |
US6356088B1 (en) | 1997-08-01 | 2002-03-12 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Highly compact laser scanning microscope with integrated short-pulse laser |
US5967653A (en) | 1997-08-06 | 1999-10-19 | Miller; Jack V. | Light projector with parabolic transition format coupler |
US6744555B2 (en) | 1997-11-21 | 2004-06-01 | Imra America, Inc. | Ultrashort-pulse source with controllable wavelength output |
US6154310A (en) | 1997-11-21 | 2000-11-28 | Imra America, Inc. | Ultrashort-pulse source with controllable multiple-wavelength output |
JPH11174332A (ja) | 1997-12-11 | 1999-07-02 | Nikon Corp | レーザ顕微鏡 |
US6108474A (en) | 1997-12-11 | 2000-08-22 | Lucent Technologies Inc. | Optical pulse compressor for optical communications systems |
DE19906757B4 (de) | 1998-02-19 | 2004-07-15 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Mikroskop |
JP4406108B2 (ja) | 1998-03-11 | 2010-01-27 | オリンパス株式会社 | 多光子励起レーザ顕微鏡 |
US6404966B1 (en) | 1998-05-07 | 2002-06-11 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical fiber |
DE19861383B4 (de) | 1998-06-18 | 2008-03-27 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Laserscanmikroskop |
DE19829944C2 (de) * | 1998-07-04 | 2002-03-28 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Gerätekonfiguration eines Fluoreszenz-Laserscanmikroskops |
DE19829954A1 (de) | 1998-07-04 | 2000-01-05 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Strahlteiler in einem Laser-Scanning-Mikroskop |
DE19829981C2 (de) | 1998-07-04 | 2002-10-17 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Verfahren und Anordnung zur konfokalen Mikroskopie |
KR100328291B1 (ko) | 1998-07-14 | 2002-08-08 | 노베라 옵틱스 인코포레이티드 | 능동제어된파장별이득을갖는광증폭기및변화가능한출력스펙트럼을갖는광섬유광원 |
DE19835068A1 (de) | 1998-08-04 | 2000-02-10 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Mikroskop, insbesondere Laser-Scanning-Mikroskop |
DE19840926B4 (de) | 1998-09-08 | 2013-07-11 | Hell Gravure Systems Gmbh & Co. Kg | Anordnung zur Materialbearbeitung mittels Laserstrahlen und deren Verwendung |
JP2000199855A (ja) | 1998-11-02 | 2000-07-18 | Olympus Optical Co Ltd | 走査型光学顕微鏡装置 |
US6243522B1 (en) | 1998-12-21 | 2001-06-05 | Corning Incorporated | Photonic crystal fiber |
GB9903918D0 (en) * | 1999-02-19 | 1999-04-14 | Univ Bath | Improvements in and relating to photonic crystal fibres |
US6424665B1 (en) | 1999-04-30 | 2002-07-23 | The Regents Of The University Of California | Ultra-bright source of polarization-entangled photons |
US6097870A (en) * | 1999-05-17 | 2000-08-01 | Lucent Technologies Inc. | Article utilizing optical waveguides with anomalous dispersion at vis-nir wavelenghts |
US6252665B1 (en) | 1999-05-20 | 2001-06-26 | California Institute Of Technology | Lithography using quantum entangled particles |
US6236779B1 (en) | 1999-05-24 | 2001-05-22 | Spectra Physics Lasers, Inc. | Photonic crystal fiber system for sub-picosecond pulses |
GB0010950D0 (en) | 2000-05-05 | 2000-06-28 | Univ Bath | A nonlinear optical device |
US6885683B1 (en) | 2000-05-23 | 2005-04-26 | Imra America, Inc. | Modular, high energy, widely-tunable ultrafast fiber source |
EP1164402B1 (de) | 2000-06-17 | 2010-04-28 | Leica Microsystems CMS GmbH | Scanmikroskop mit mehrbandiger Beleuchtung und optisches Bauelement für ein Scanmikroskop mit mehrbandiger Beleuchtung |
EP1164401B1 (de) | 2000-06-17 | 2005-03-09 | Leica Microsystems Heidelberg GmbH | Verschränkte-Photonen-Mikroskop |
DE20122782U1 (de) | 2000-06-17 | 2007-11-15 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Beleuchtungseinrichtung |
EP1164406B1 (de) | 2000-06-17 | 2019-04-17 | Leica Microsystems CMS GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Beleuchtung eines Objekts |
DE20122791U1 (de) | 2000-06-17 | 2007-11-29 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Scanmikroskop |
EP1186929B2 (de) | 2000-06-17 | 2009-09-30 | Leica Microsystems CMS GmbH | Anordnung zum Untersuchen mikroskopischer Präparate mit einem Scanmikroskop |
US6898367B2 (en) | 2000-06-17 | 2005-05-24 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Method and instrument for microscopy |
US6514784B1 (en) | 2000-09-01 | 2003-02-04 | National Research Council Of Canada | Laser-induced bandgap shifting for photonic device integration |
US6658183B1 (en) | 2000-10-20 | 2003-12-02 | Lucent Technologies Inc. | Process for fabricating tapered microstructured fiber system and resultant system |
US6369928B1 (en) | 2000-11-01 | 2002-04-09 | Optical Biopsy Technologies, Inc. | Fiber-coupled, angled-dual-illumination-axis confocal scanning microscopes for performing reflective and two-photon fluorescence imaging |
DE10139754B4 (de) | 2001-08-13 | 2004-07-08 | Leica Microsystems Heidelberg Gmbh | Beleuchtungsverfahren für ein Scanmikroskop und Scanmikroskop |
US6721476B2 (en) | 2001-12-03 | 2004-04-13 | Honeywell International Inc. | Optical demultiplexer based on three-dimensionally periodic photonic crystals |
-
2001
- 2001-03-29 DE DE10115509A patent/DE10115509A1/de not_active Ceased
- 2001-03-29 DE DE10115488A patent/DE10115488A1/de not_active Ceased
- 2001-03-29 DE DE10115589.1A patent/DE10115589B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-29 DE DE10115486A patent/DE10115486A1/de not_active Withdrawn
- 2001-03-29 DE DE10115487A patent/DE10115487A1/de not_active Ceased
- 2001-03-29 DE DE10115590.5A patent/DE10115590B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-29 DE DE10115577A patent/DE10115577A1/de not_active Ceased
- 2001-06-01 DE DE50105513T patent/DE50105513D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-01 DE DE50115464T patent/DE50115464D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-01 EP EP08163497.4A patent/EP2045643B2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-01 DE DE50115456T patent/DE50115456D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-01 DE DE50114274T patent/DE50114274D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-09 EP EP08163494A patent/EP2045642A1/de not_active Ceased
- 2001-06-09 DE DE50114275T patent/DE50114275D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-15 EP EP08163492A patent/EP2045641A3/de not_active Ceased
- 2001-06-15 AT AT01114437T patent/ATE407381T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-06-15 DE DE50114278T patent/DE50114278D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-15 DK DK01114437T patent/DK1184701T3/da active
-
2008
- 2008-12-09 US US12/330,954 patent/US7679822B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-11-27 JP JP2009269993A patent/JP5111480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003060610A1 (de) * | 2002-01-16 | 2003-07-24 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Verfahren und anordnungen zur mikroskopischen abbildung |
DE10211458A1 (de) * | 2002-03-12 | 2003-09-25 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Erhöhung der Auflösung in einem Mikroskop |
EP2492737A2 (de) | 2011-02-24 | 2012-08-29 | Leica Microsystems CMS GmbH | Pulsvereiniger für die verschiedenen Spektralfarben eines Superkontinuum-Lasers |
DE102011000905A1 (de) | 2011-02-24 | 2012-08-30 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Pulsvereiniger für die verschiedenen Spektralfarben eines Superkontinuum-Lasers |
US8879148B2 (en) | 2011-02-24 | 2014-11-04 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Pulse combiner for the various spectral colors of a supercontinuum laser pulse |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE50114275D1 (de) | 2008-10-16 |
EP2045641A3 (de) | 2009-10-28 |
DE10115589B4 (de) | 2020-07-30 |
JP2010102345A (ja) | 2010-05-06 |
DE50115464D1 (de) | 2010-06-10 |
EP2045641A2 (de) | 2009-04-08 |
EP2045643B1 (de) | 2010-04-28 |
DE50114274D1 (de) | 2008-10-16 |
DK1184701T3 (da) | 2009-01-26 |
DE50114278D1 (de) | 2008-10-16 |
DE10115589A1 (de) | 2001-12-20 |
US7679822B2 (en) | 2010-03-16 |
ATE407381T1 (de) | 2008-09-15 |
DE10115577A1 (de) | 2001-12-20 |
EP2045642A1 (de) | 2009-04-08 |
DE10115488A1 (de) | 2001-12-20 |
DE10115590B4 (de) | 2020-11-05 |
EP2045643A1 (de) | 2009-04-08 |
DE10115509A1 (de) | 2001-12-20 |
JP5111480B2 (ja) | 2013-01-09 |
DE10115487A1 (de) | 2001-12-20 |
DE50115456D1 (de) | 2010-06-10 |
DE10115590A1 (de) | 2001-12-20 |
DE50105513D1 (de) | 2005-04-14 |
EP2045643B2 (de) | 2013-10-30 |
US20090086315A1 (en) | 2009-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1164401B1 (de) | Verschränkte-Photonen-Mikroskop | |
DE10115486A1 (de) | Verschränkte-Photonen-Mikroskop | |
EP1184701B1 (de) | Beleuchtungseinrichtung | |
EP1714187B1 (de) | Mikroskop mit einer lichtquelle mit mehreren mikrostrukturierten optischen elementen | |
DE10120425C2 (de) | Scanmikroskop | |
DE19520187C1 (de) | Optik zum Herstellen einer scharfen Beleuchtungslinie aus einem Laserstrahl | |
EP1164406B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Beleuchtung eines Objekts | |
EP1164403B1 (de) | Scanmikroskop | |
EP1164400B1 (de) | Anordnung zum Untersuchen mikroskopischer Präparate mit einem Scanmikroskop und Beleuchtungseinrichtung für ein Scanmikroskop | |
EP1122574B1 (de) | Mikroskop-Aufbau | |
EP1186929B1 (de) | Anordnung zum Untersuchen mikroskopischer Präparate mit einem Scanmikroskop | |
EP2784564A1 (de) | Lichtmikroskop und Verfahren zum Untersuchen einer mikroskopischen Probe | |
DE10252005B4 (de) | Rauscharmes Mikroskop | |
EP2492737B1 (de) | Pulsvereiniger für die verschiedenen Spektralfarben eines Superkontinuum-Lasers | |
WO2006097070A1 (de) | Mikroskop | |
DE20122785U1 (de) | Vorrichtung zur Beleuchtung eines Objekts | |
DE20022256U1 (de) | Anordnung zum Untersuchen mikroskopischer Präparate mit einem Scanmikroskop und Beleuchtungseinrichtung für ein Scanmikroskop |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LEICA MICROSYSTEMS CMS GMBH, 35578 WETZLAR, DE |
|
8141 | Disposal/no request for examination |