学科方向及团队介绍：

 光学显微与光谱技术是光学和光学工程学科的一个重要分支，不仅在自身学科领域中占据着重要的角色，而且对其它学科的发展起到了重要的推动作用，是人类探索微观世界不可或缺的重要手段。近年来随着光学技术和数字技术（如空间光调制器、数字微镜阵列、电光调制器件、GPU并行运算、深度学习等）的不断发展，光学显微与光谱技术得到了长足发展，也萌生了一些新的技术，如：超分辨成像、光场成像、非线性光学成像、计算成像、荧光相关光谱、拉曼光谱技术等，为生物医学、材料化学、工业生产等领域的重大科学问题开辟了新的途径。新型光学显微理论和方法已成为最活跃和极具交叉创新的研究方向之一。

物光院-先进光学显微与光谱技术团队旨在研究先进光学显微与光谱技术，由8名教职工和14名博硕研究生组成，其中包括中组部人才计划1人、陕西省千人（原陕西省百人计划）2人。该团队与中科院西安光机所-瞬态光学与光子技术国家重点实验室建立 “瞬态-物光先进成像联合实验室”；与德国卡鲁工业学院（Karlsruhe Institute of Technology，KIT）和斯图加特大学（University Stuttgart）已经开展多年的合作研究，共同署名发表论文逾10篇。双方共同致力于研究新型光学显微与光谱技术，为生物医学提供观测手段；同时，将所研制的技术向产业化方向推进，逐步改变我国高端显微镜市场严重依赖进口的现状。研究方向包括但不局限于：超分辨光学显微、相位显微、拉曼光谱、以及荧光相关光谱技术。

1. 超分辨光学显微

相对于其它显微手段，荧光显微技术具有对样品损伤小、可对特定化学结构进行特异性成像等优点，一直是生物医学研究的主流观测手段。然而，传统的荧光显微成像受光学衍射极限的限制，其分辨率只有200nm左右，不能满足观测样品细节的要求。如何突破光学衍射极限，进一步提高光学显微技术，一直是物理学与光学工程学科研究的热点。

2. 定量相位成像

相位分布是光波除其强度分布之外的另一重要特性，它直接影响着聚焦光斑的三维分布、光学成像的空间分辨率；相位分布直接关联着物体三维形貌或透明物体厚度/折射率分布。因此，研究新型相位成像技术，在样品三维形貌检测、特殊光束产生、自适应成像等领域具有重要应用价值。

3. 荧光相关光谱技术

荧光相关光谱技术（Fluorescence correlation spectroscopy,简称FCS），通过测量被荧光标记的蛋白质等生物分子经过焦点时的动态强度变化，可以测得这些分子的大小和浓度。同时，当不同分子被标记上不同的荧光染料时，可以同时研究这两种分子的大小、浓度、以及它们之间的相互作用。该技术可以从分子层面研究蛋白质等生物大分子在生命过程、疾病成因中的调控作用和其微观机制。