随着生物细胞学、生命学以及医学病理研究等领域的不断发展，人们渴求实现更快速的成像探测，从而对生命体内的快速变化过程进行更深层次的研究。因此，成像系统在被要求具有高空间分辨能力的同时，也被期望以更快的成像速度。

图 1 不同类型光束经过物镜紧聚焦后光斑形貌。(a)高斯光束；(b) 径向偏振光束；(c)角向偏振光束；

(d)差分光斑；(e)不同类型光束经过物镜紧聚焦后，聚焦光斑沿着 y 轴强度分布曲线。

为了进一步提高传统差分荧光成像技术的成像速度，北京大学施可彬团队利用一 种高速偏振调控器件，提出了一种新的超分辨差分荧光成像方法。相较于之前的差分荧光成像，这种方法可以在原位实现径向矢量光和角向矢量光连续切换的激发成像， 即在同一位置，通过高速的偏振调控，径向矢量光场紧聚焦产生的实心光束和角向矢 量光场紧聚焦产生的空心光束实现了连续变换。 利用高速的矢量偏振调控，两束激发光可以快速交替对样品实现激发。由于不需要对样品进行二次采样，这种新型的差分超分辨成像可以实现更快的成像速度。同时，该差分超分辨成像技术在差分信号光中引入了一个可控的频率差，基于光外差理论， 锁相放大器可以对该差频下的交流信号进行直接提取。由于锁相放大器只对特定频率的信号有响应，因此，整个成像系统很好地滤除了背景噪声。

文章链接：Differential fluorescence microscopy by using a dynamic cylindrical-vector field (osapublishing.org)