专利汇可以提供变焦光镊双光子显微成像装置和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且变焦光镊双 光子 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 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、光镊聚焦模块和光镊轴向调焦模块。本发明在常规光镊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 中光镊焦面的轴向移动,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,和观测成本低的优点。,下面是变焦光镊双光子显微成像装置和方法专利的具体信息内容。
1.变焦光镊双光子显微成像装置,其特征在于:包括双光子照明模块、双光子扫描模块、双光子探测模块、光镊聚焦模块和光镊轴向调焦模块:
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);
所述双光子扫描模块按照光线传播方向依次为:扫描振镜(3)、扫描透镜(4)、管镜一(5)、二向色镜一(6)、二向色镜二(7)和物镜一(8);
所述双光子探测模块按照光线传播方向依次为:物镜一(8)、二向色镜二(7)、滤光片(10)、收集透镜(11)和PMT(12);
所述光镊聚焦模块按照光线传播方向依次为:管镜三(14)、管镜二(13)、二向色镜一(6)、二向色镜二(7)和物镜一(8);
所述光镊轴向调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)、偏振分光镜(15)、四分之一波片(16)、物镜二(17)和平面反射镜(18);
所述双光子扫描模块、光镊聚焦模块共用二向色镜一(6)、二向色镜二(7)与物镜一(8);
所述光镊聚焦模块、光镊轴向调焦模块共用偏振分光镜(15);
物镜一(8)的下方设置被测样品(9)。
2.根据权利要求1所述的变焦光镊双光子显微成像装置,其特征在于:所述被测样品(9)为悬浮于培养皿中最大直径为微米级或纳米级单细胞、细胞群或微粒等近似球形的待测样品。
3.根据权利要求1所述的变焦光镊双光子显微成像装置,其特征在于:所述光镊轴向调焦模块,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,激光脉冲宽度小于150fs,经过二向色镜一(6)合成光路,共用物镜一(8)夹持和观测被测样品(9)。
4.根据权利要求1所述的变焦光镊双光子显微成像装置,其特征在于:所述偏振分光镜(15)反射光偏振方向和准直镜(19)出射光偏振方向相同。
5.根据权利要求4所述的变焦光镊双光子显微成像装置,其特征在于:所述平面反射镜(18)轴向最大移动范围等于物镜二(17)的焦深。
6.变焦光镊双光子显微成像方法,该方法是基于权利要求1~5中任一所述变焦光镊双光子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)发出脉冲飞秒激光,经过扩束镜(2)之后形成宽束平行光,宽束平行光经过扫描振镜(3)、扫描透镜(4)、管镜一(5)、二向色镜一(6)、二向色镜二(7)、物镜一(8)后在被测样品(9)上形成聚焦光斑,所述聚焦光斑激发被测样品(9)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)形成平行光,平行光经偏振分光镜(15)过四分之一波片(16)和物镜二(17)出射到平面反射镜(18),经平面反射镜(18)反射后的激光经四分之一波片(16)、偏振分光镜(15)、管镜三(14)、管镜二(13)、二向色镜一(6)、二向色镜二(7)和物镜一(8)形成聚焦光斑,夹住被测样品(9);
步骤c、设置平面反射镜(18)初始位置位于物镜二(17)的准焦面②,则光镊聚焦位置位于物镜一(8)的准焦面②’,设置平面反射镜(18)轴向扫描范围D1+D2,则对应光镊聚焦轴向扫描范围为D1’+D2’,平面反射镜(18)位置与光镊聚焦位置对应关系为D1/D1’=D2/D2’=(M1M2)2;所述D1为平面反射镜(18)远焦位移,D1’为光镊聚焦位置近焦位移,D2为平面反射镜(18)近焦位移,D2’为光镊聚焦位置远焦位移,M1为物镜二(17)与管镜三(14)的焦距比值,M2为管镜二(13)与物镜一(8)的焦距比值;
步骤d、设置扫描层数为N,则平面反射镜(18)扫描步进为(D1+D2)/N,光镊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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