光学显微镜以操作简便、成本低、成像直观等优点，成为生物医学、材料科学、化学等众多领域不可或缺的科研工具。针对不同的应用对象和测量需求，人们已经发展出种类繁多的光学显微成像技术和显微镜。然而，目前仍缺少针对微纳米厚度生物样品和二维材料等原子厚度薄膜样品物性参量及其微弱变化的宽场、无标记、高灵敏度及动态测量工具。

受国家自然科学基金委国家重大科研仪器研制项目资助，西北工业大学物理科学与技术学院赵建林教授团队成功研制出一台基于表面等离子体共振和数字全息显微技术的先进光学显微镜——表面等离子体共振全息显微镜。

研制的表面等离子体共振全息显微镜实物图

该显微镜融合了表面等离子体共振效应的高灵敏度与数字全息显微术的全场、无标记、非接触、高精度动态测量优势，解决了多维信息同步解调、系统成像分辨率提升、光束入射角度灵活调节以及研究对象精准操控等一系列关键技术难题，具有光机结构简单、紧凑、稳定性高、拓展性强的特点，可广泛应用于微纳米厚度生物样品和二维材料等原子厚度薄膜样品的物性表征及其微弱变化过程的全场、无标记且高灵敏度动态监测。目前，研究团队已利用该显微镜开展多项应用研究，实现了生物细胞贴壁间隙及其变化过程的高灵敏度动态测量、光力刺激下生物细胞力学响应的实时监测，以及二维材料面内光学各向异性参数的定量测量等。经专家测试评审，该显微镜性能达到了国际先进水平：折射率测量分辨率≤10⁻⁶折射率单位，厚度测量分辨率＜1纳米，成像横向分辨率≤1微米。该显微镜的成功研制，不仅体现了我国在高端科研仪器领域的自主创新能力，也将为生物医学、材料科学等领域的研究提供强有力的技术支撑。

(文图：张继巍、王灵珂；审核：晁小荣)