STED顕微鏡ではドーナツビームが必要となる。ドーナツビームはレーザーの内側と外側で位相がπ(パイ)ずれるビームを作ることで作成できる。内側と外側で位相がπ(パイ)ずれるビームをレンズで絞ると、ビームの中央で打ち消しあって強度は完全な0になる。このときの条件は、内側と外側のビームの面積比で決まる。図1にドーナツビームの作り方の概念図と、ドーナツビームの条件( 外側と内側のビームの半径の比率 )を示す。

ドーナツビームの概念図と条件

図1:ドーナツビームの概念図と条件