Laser & Photonics Reviews發表“極端光學創新研究團隊”最新科研成果

近日，光學領域頂尖期刊之一《Laser & Photonics Reviews》同期發表了由 “極端光學創新研究團隊”肖雲峰、施可彬和龔旗煌等撰寫的微腔激光研究綜述和STED超分辨深層成像研究兩項成果，并分别被選為當期的前封面與後封面文章。該國際期刊為雙月刊，每期隻發表由編輯邀請撰寫的2-3篇綜述論文，該期刊于2013年始接收發表少量高水平的研究原創文章。

受激輻射淬滅（STED）顯微技術是一種通過焦點調制從而獲得超分辨成像的方法，因而獲得2014年諾貝爾化學獎。但是，受到像差和散射的影響，傳統STED顯微技術中，如何對樣品内部深層成像時保持超分辨已經成為一個難題。團隊成員與工學院席鵬研究員合作，利用貝塞爾光束的抗散射和自愈特性，提出将STED顯微鏡中的損耗光變為中空的一階貝塞爾光束，實現了高散射和大像差樣品例如腦組織仿體樣品内部的超高分辨成像。改進後的Gaussian-Bessel STED顯微鏡在高散射介質中的97微米深度範圍内保持了112納米的超高分辨率，而傳統STED顯微鏡随着深度增加，分辨率急劇下降。相比于通過手動調節物鏡校正環補償像差來實現深層成像的方法，本方法無需人工幹預，能夠在不同樣品上實現高速深層超分辨三維成像。beat365博士研究生于文韬為本文第一作者，施可彬研究員和工學院席鵬研究員為共同通訊作者。

近五年來，團隊在光學微腔及其應用領域取得了多項重要成果，在國際著名學術雜志PNAS、PRL、Advanced Materials和Laser & Photonics Reviews上發表十餘篇研究論文，成果入選“2014年度中國高校十大科技進展”。團隊成員二十餘次受邀在包括SPIE Photonics West、IEEE Photonics Conference 等重要國際學術會議上做邀請報告，産生了很好的國際影響力。《Laser & Photonics Reviews》編輯特邀請團隊為該刊撰寫單向性微腔激光研究領域的綜述文章。在該綜述裡，他們系統地總結了實現回音壁模式微腔單向性激光出射的幾種物理機制及其相關實驗進展，并總結了該類單向性激光出射光學微腔的各種光子學應用，最後給出了該領域的未來展望等。肖雲峰研究員為文章通訊作者。

上述研究工作得到了國家自然科學基金委重點項目、優秀青年基金項目、科技部973計劃，人工微結構和介觀物理國家重點實驗室以及2011協同中心的共同資助。

論文詳見：“Whispering-gallery microcavities with unidirectional laser emission,” Laser Photon. Rev. 10, 40–61 (2016) (DOI 10.1002/lpor.201500163); “Super-resolution deep imaging with hollow Bessel beam STED microscopy,” Laser Photon. Rev. 10, 147–152 (2016) (DOI 10.1002/lpor.201500151)