Sensitivity of Interferometric Cross-Polarization Microscopy for Nanoparticle Detection in the Near-Infrared
Sensitivity of Interferometric Cross-Polarization Microscopy for Nanoparticle Detection in the Near-Infrared
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干涉交叉偏振显微镜在近红外纳米颗粒检测中的灵敏度
DOI：
10.1021/acsphotonics.5b00326
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
7
通讯作者：
Miles B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Miles B
通过模型和实验相结合的方法，通过比较10 nm球形纳米颗粒的散射和吸收，研究了干涉交叉偏振显微镜的灵敏度。我们表明，光在交叉偏振显微镜的两个偏振分支的正交性，确保只有光与纳米粒子相互作用是干涉增强。在亚μ w光功率下，实现了无背景射束噪声限制检测。我们的模型特别表明，在近红外区域，在球形纳米颗粒的等离子体共振频率以上，交叉极化方法比传统的基于消光的检测灵敏几个数量级。这种增强的球形纳米颗粒近红外灵敏度对于需要低吸收和低功率成像的纳米颗粒在细胞中的应用是有希望的。
We address the sensitivity of Interferometric Cross-Polarization Microscopy by comparing scattering and absorption by spherical 10 nm nanoparticles through a combination of modeling and experiment. We show that orthogonality of light in the two polarization branches of Cross-Polarization Microscopy ensures that only light that has interacted with a nanoparticle is interferometrically enhanced. As a result background-free shot noise-limited detection is achieved for sub-μW optical powers at the sample. Our modeling in particular shows that in the near-infrared regime, above the plasmon resonance frequency of spherical nanoparticles, the cross-polarization approach is several orders of magnitude more sensitive than conventional extinction based detection. This enhanced near-infrared sensitivity for spherical nanoparticles is promising for applications requiring low absorption and low power imaging of nanoparticles in cells.
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