微纳结构的矢量成像

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时间地点：

主办单位：讯技光电科技（上海）有限公司
苏州黉论教育咨询有限公司
授课时间：2023 年6月3（六）-4（日） AM 9:00-PM 16:00
授课地点：上海市嘉定区南翔银翔路819号中暨大厦18楼1805室
课程讲师：史瑞博士
课程费用：4200RMB(课程包含课程材料费、开票税金、午餐费用)
学员要求：公司研发部门光学部分研发工程师，研究所或高校光学科研人员，学生等，需要对现代光学衍射理论，成像理论，矢量理论有所了解，不需要任何软件基础。
授课讲师：德国耶拿大学史瑞先生

史瑞2009年于天津大学电子科学与技术（光电子方向）取得工学学士学位后，即进入北京理工大学光学工程专业继续硕士阶段的学习和研究，主要研究全息波导显示。
在2012年获得工学硕士学位后，获得国家公派留学奖学金，进入耶拿大学-应用物理研究所 (Institute of Applied Physics) - 应用计算光学组 (Applied Computational Optics Group) 攻读博士学位。主要研究基于场追迹 (Field Tracing) 的光学矢量模拟和设计。负责的课题为基于场追迹理论，利用矢量物理光学快速模拟包含的微纳结构的高分辨率显微镜系统。读博期间同时工作于VirtualLab Fusion软件的开发以及销售公司LightTrans，任高级光学工程师，负责研发并集成相关算法到软件中，并为客户提供技术支持。

课程概要

近年来，在材料学和生物学领域，对于微纳结构的成像，例如纳米小球，亚波长光栅，蛋白质分子等等，越来越受到极大关注。而对于微纳结构的成像，需要用到高数值孔径光学显微镜。由于微纳结构以及高数值孔径显微镜有着很大的矢量特性，所以传统的基于标量的成像理论已经不再适用。因此，对整个显微镜系统的矢量成像分析显得越来越迫切。
在本次课程中，我们首先介绍基于Debye-wolf 理论，对于偶极子（Dipole source）的理想高数值孔径的矢量点扩散函数的计算（vectorial PSF）。其次，我们会根据真实的显微镜系统来对Dipole Source 成像，分析矢量点扩散函数以及双螺旋（double helix）点扩散函数, 并分析不同光学系统的相差，例如尼康（Nikon）,奥林巴斯（Olympus）,蔡司（Zeiss）等，以及实验中遇到的非准直等误差对结果的影响。再次我们会介绍严格麦克斯韦方程组解法，傅里叶模态法，用来对微纳结构做矢量模拟。最后，我们会结合透镜系统和微纳结构，讲解一些具体的显微镜系统应用及其成像质量分析，包括阿贝成像理论的实验，紫外显微镜对光栅的观察，晶圆级光学（Wafer Level Optics) 对准装置的模拟，共聚焦扫描显微镜 (Scanning Confocal Microscopy) 成像原理的探究，傅里叶显微镜（Fourier Microscopy）对单分子的矢量成像，单光子结构光照明显微镜（Structured Illumination Microscopy）矢量照明分析，双光子（Two-photon）结构光照明显微镜的时域聚焦（temporal focusing）特性。
基于上述真实显微镜系统应用，我们还会和学员共同在现场利用VirtualLab Fusion完成模拟已经像差和物理原理的分析。

课程大纲

●  高数值孔径的理想透镜的矢量建模
利用Debye-Wolf积分来分析理想透镜的矢量成像特性，并辅以案例操作。
●  高数值孔径的真实商业透镜的矢量建模
利用数值的计算的方法，快速计算求得带有像差和实验误差的矢量点扩散函数（PSF）以及双螺旋（double helix）点扩散函数的分布，并辅以案例操作。
●  利用严格麦克斯韦方程解，傅里叶模态法对微纳光栅，微纳粒子进行建模。并辅以案例操作。
●  傅里叶模态法对任意光束的建模,并辅以案例操作。
●  利用矢量物理光学对阿贝成像分辨率（Abbe Resolution) 的探究，紫外显微镜（UV microscopy）对于微纳结构的成像, 晶圆级光学（Wafer Level Optics) 对准装置的模拟, 并辅以案例操作。
●  利用矢量物理光学对共聚焦扫描显微镜 (Scanning Confocal Microscopy) 成像原理的探究，傅里叶显微镜（Fourier Microscopy）对单分子的矢量成像，并辅以案例操作。
●  利用矢量物理光学对结构照明光显微镜（Structured Illumination Microscopy），高数值孔径时域聚焦研究，双光子显微镜（Two-Photon Microscopy）的模拟和分析。
●  利用VirtualLab Fusion案例操作：利用基于场追迹的矢量快速物理光学对结构照明光显微镜（Structured Illumination Microscopy）高数值孔径时域聚焦研究，双光子显微镜（Two-Photon Microscopy）的模拟和分析，并回答学员所有的问题。
课程安排

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