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第 22卷 第 3期 光学 精密工程 Vo1．22 NO．3 2014年 3月 OpticsandPrecisionEngineering M ar．2O14 文章编号 1004—924X(2014)03—054708 用于微米球形颗粒超分辨尺度测量的背向 弹性散射光谱的获取 方 晖 ，杨爱萍 (南开大学现代光学研究所 光学信息技术科学教育部重点实验室，天津 300071) 摘要 ：背 向弹性散射光谱法可用于研究生物细胞 内部颗粒 的结构组成 ，本文探讨 了背 向弹性散射光谱测量获取光谱 的 不 同实验方法及其优缺点。针对微米量级的球形颗粒测量 ，基于实验分析 比较 了 目前普遍使用 的光纤探头测量和透镜 系统测量这两种背向散射光谱获取方法 的优缺点。研究表 明，由于透镜系统获取光谱所对应 的散射角有更 明确 的定 义，故透镜系统获取光谱与 Mie散射计算 的互相关拟合系数 (0．96)高于光纤探头优化条件下获取光谱的结果(0．93)。 因此，在提取颗粒尺度精度要求较高时，应该选用透镜测量方法，并且采用滤波去噪声信号处理的手段来提高颗粒尺 寸提取精度 ；而提取颗粒尺度精度要求不高时，光纤探头光谱获取方法具有简单易行的优点。 关 键 词 ：颗粒尺度测量 ；背向弹性散射光谱 ；微米球形颗粒 ；超衍射极 限；Mie散射光谱 中图分类号 ：TB921；()433．4 文献标识码 ：A doi：10．3788／OPE0547 Acquisition ofelasticbackscatteringspectraform icrosphere sizingbeyonddiffraction lim it FANG Hui ，YANG A i—ping (KeyLaboratoryofOpticalInformationTechnicalScienceoftheMinistryofEducation， InstituteofModernOptics，NankaiUniversity，Tianjin300071，China) *Co，．，-P户D gauthor，E-mail：fanghui@nankai．edu．cn Abstract：Elasticbackscatteringspectroscopyisaneffectiveapproachtostudytheparticulatecomposi— tionofbiologicalcells．Thispaperexplorestheexperimentalmethodstomeasureandobtaintheelas— ticbackscatteringspectraand theiradvantagesand disadvantages．Regardingthemicrospheremeas— urement，theprosandconsoftWO popularspectralacquiring methodsare experimentally compared andanalyzed，includingthemethodbasedonafiberprobeandthatbasedonalenssystem．Theex— perimentsdemonstratethatthecross—correlationcoefficientbetweenmeasured spectrabylenssystem and theM iecalculationis0．96，higherthan0．93thatisbythefiberprobeunderanoptimum condi— tion，because the lenssystem resultsin a well—defined scattering angleforthe acquired spectrum ． Therefore，itpointsoutwhenahigherprecisioninparticl