专利汇可以提供变焦双光子光镊显微成像装置和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且变焦双 光子 光镊显微成像装置和方法,属于光学显微成像与光学操控技术领域。本 发明 专利 的技术特点是:装置包括:双光子照明模 块 、双光子扫描模块、双光子探测模块、双光子轴向调焦模块和光镊聚焦模块。本发明在常规双光子显微系统中增加由偏振分光镜、四分之一波片、低孔径物镜、管镜和平面反射镜组成的轴向调焦装置,实现共光路光镊双光子 显微镜 中双光子焦面的轴向移动,从而抓取悬浮样品实现轴向移动,完成双光子三维层析扫描成像。该发明具有装调简单,变焦与轴向层析速度快,低观测成本低的优点。,下面是变焦双光子光镊显微成像装置和方法专利的具体信息内容。
1.变焦双光子光镊显微成像装置,其特征在于:包括双光子照明模块、双光子轴向调焦模块、双光子扫描模块、双光子探测模块和光镊聚焦模块:
所述双光子照明模块按照光线传播方向依次为:激光器一(1)、扩束镜(2)、偏振分光镜(3);
所述双光子轴向调焦模块按照光线传播方向依次为:偏振分光镜(3)、四分之一波片(4)、物镜一(5)和平面反射镜(6);
所述双光子扫描模块按照光线传播方向依次为:扫描振镜(7)、扫描透镜(8)、管镜一(9)、二向色镜一(10)、二向色镜二(11)和物镜二(12);
所述双光子探测模块按照光线传播方向依次为:物镜二(12)、二向色镜二(11)、滤光片(14)、收集透镜(15)和PMT(16);
所述光镊聚焦模块按照光线传播方向依次为:激光器二(21)、传导光纤(20)、准直镜(19)、管镜三(18)、管镜二(17)、二向色镜一(10)、二向色镜二(11)和物镜二(12);
所述双光子照明模块、双光子轴向调焦模块共用偏振分光镜(3);
所述双光子扫描模块、光镊聚焦模块共用二向色镜一(10)与物镜二(12);
所述双光子扫描模块、光镊聚焦模块、双光子探测模块还共用二向色镜二(11);
物镜二(12)的下方设置被测样品(13)。
2.根据权利要求1所述的变焦双光子光镊显微成像装置,其特征在于:所述被测样品(13)为悬浮于培养皿中为微米级或纳米级单细胞、细胞群或微粒的待测样品。
3.根据权利要求1所述的变焦双光子光镊显微成像装置,其特征在于:所述光镊聚焦模块,其发射单色激光波长介于750nm-900nm之间,双光子照明模块,其发射单色飞秒激光波长介于950nm-1100nm之间,经过二向色镜一(10)合成光路,共用物镜二(12)夹持和观测被测样品(13)。
4.根据权利要求3所述的变焦双光子光镊显微成像装置,其特征在于:所述偏振分光镜(3)反射光偏振方向同激光器一(1)出射光偏振方向相同。
5.根据权利要求4所述的变焦双光子光镊显微成像装置,其特征在于:所述平面反射镜(6)轴向最大移动范围等于物镜一(5)的焦深。
6.变焦双光子光镊显微成像方法,该方法是基于权利要求1~5中任一所述变焦双光子光镊显微成像装置实现的,其特征在于:具体步骤:
步骤a、激光器一(1)发出激发光,经过扩束镜(2)和偏振分光镜(3)之后形成平行光,平行光经过四分之一波片(4)和物镜一(5)透射到平面反射镜(6)产生反射激光,再经过扫描振镜(7)、扫描透镜(8)、管镜一(9)、二向色镜一(10)、二向色镜二(11)和物镜二(12)透射后在被测样品(13)上形成聚焦光斑,所述聚焦光斑激发被测样品(13)发出荧光;
步骤b、激光器二(21)发出激光经过传导光纤(20)和准直镜(19)产生平行光,再经过管镜三(18)、管镜二(17)、二向色镜一(10)、二向色镜二(11)和物镜二(12)形成聚焦光斑,夹住被测样品(13);
步骤c、设置平面反射镜(6)初始位置位于物镜一(5)的准焦面②,则双光子聚焦位置位于物镜二(12)的准焦面②’,设置平面反射镜(6)轴向扫描范围D1+D2,则对应双光子聚焦光斑轴向扫描范围为D1’+D2’,平面反射镜(6)位置与双光子聚焦位置对应关系为D1/D1’=D2/D2’=(M1M2)2;所述D1为平面反射镜(6)远焦位移,D1’为双光子聚焦位置近焦位移,D2为平面反射镜(6)近焦位移,D2’为双光子聚焦位置远焦位移,M1为物镜一(5)与平面反射镜(6)的焦距比值,M2为管镜一(9)与物镜二(12)的焦距比值;
步骤d、设置扫描层数为N,则平面反射镜(6)扫描步进为(D1+D2)/N,双光子聚焦光斑扫描步进为(D1’+D2’)/N,从而实现快速三维层析扫描。
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