技术领域
[0001] 本
发明涉及具有声光装置的显微镜，声光装置利用特征为优选地可调
频率的
机械波从多色和共线的探测光束移除辐照光的在样本处散射和/或反射的、具有与频率相关的辐照光
波长的部分。
[0002] 这种显微镜可以例如被实现为扫描显微镜以及特别地共焦扫描显微镜。
背景技术
[0003] 在扫描显微术中，利用光束辐照样本以观察从样本发出的反射光或
荧光。在可控光束偏转设备的帮助下(一般通过倾斜两个反射镜)，辐照光束的焦点在样本平面内移动；偏
转轴通常彼此垂直，以使得一个反射镜在X方向上偏转，而另一个反射镜在Y方向上偏转。
例如在检流计
定位元件的帮助下进行反射镜的倾斜。根据扫描光束的
位置测量来自样本的光的功率
水平。定位元件通常装配有用于确定当前反射镜位置的
传感器。
[0004] 特别地，在共焦扫描显微术中，用光束的焦点在三个维度扫描样本。共焦扫描显微镜通常包括
光源、聚焦光学系统(光源的光通过聚焦光学系统聚焦在孔上，该孔被称为“激发针孔”)、分束器、用于光束控制的光束偏转设备、显微光学系统、探测针孔、以及用于探测所探测的光或荧光的探测器。辐照光例如通过分束器耦合。
[0005] 来自样本的荧光通过光束偏转设备行进回到分束器，通过分束器，然后被聚焦到探测针孔上，探测器位于探测针孔之后。不直接源于焦点区域的探测光采取不同的光路并且不通过探测针孔，因此获得点信息项，从而通过样本的顺序扫描得到三维图像。
[0006] 在荧光显微术中，辐照光的在样本处反射的和在样本处散射的部分必须从探测光移除以使得可以专
门地探测荧光。在传统显微镜中，二向色滤光器(构成所谓的“主分束器”)用于该目的。
[0007] 代替这种分束器，也可以提供被配置为声光组件的光学装置以将至少一个光源的激发光耦合至显微镜并且阻挡在样本处散射和反射的激发光或激发波长经由探测光束路径离开来自样本的光；这从例如德国
申请DE199 06 757 A1获知。对于具有非常简单的设计的可变配置，从该文献可知的光学装置的特征在于具有不同波长的激发光可以被
光谱选择元件阻挡。可替代地，这种光学装置的特征在于光谱选择元件对于要被阻挡的激发波长是可调节的。
[0008] 这种声光组件的操作方式大致基于辐照光和机械波的相互作用；使用一些声光组件，例如AOTF，机械波必须具有非常特定的频率以使得具有期望的辐照光波长的光恰好满足布拉格(Bragg)条件。使用这些声光组件，不满足布拉格条件的光不会被机械波偏转。如果具有多个波长的光被用作辐照样本的辐照光，那么也必须同时生成多个不同的机械波。
[0009] 声光组件通常由所谓的声光晶体构成，声光晶体上安装有电转换器(在文献中通常被称为“换能器”)。转换器通常包括压电材料以及位于压电材料之上的一个
电极和位于压电材料之下的一个电极。使用射频(通常在30MHz和800MHz之间的范围内)进行的电极的电激活使得压电材料振动，从而声音波(即
声波)可以出现，并且一旦产生，声波就通过晶体。在通过光学相互作用区域之后，声波通常在晶体的相对的一侧被吸收或反射走。
[0010] 由于所得到的声波改变晶体的光学特性，由声音引发一种光栅或类似的光学活性结构，例如全息图，所以声光晶体是值得关注的。通过晶体的光经历光栅处的衍射。光在衍射方向上被相应地引入不同的衍射级别。存在影响所有的入射光(或多或少地不考虑波长)的声光组件。仅通过示例，可以参考例如声光
调制器(AOM)、声光偏转器(AOD)或移频器的组件。还存在另外的组件，例如，选择性地根据辐照射频作用于单独的波长(声光可调谐
滤波器，AOTF)。声光元件通常由双折射晶体(例如
氧化碲)构成；相应的元件的光学作用特别地由晶轴相对于光的入射方向的位置和它的偏振来决定。例如从DE 10 2006 053 187 A1可知这些相关性。
[0011] DE 101 37 155 A1中详细描述了包括声光组件作为主分束器的扫描显微镜的操作方式。其中也描述了如下事实：使切向极化的辐照光偏转的第一AOTF的机械波可以从探测光完全地唯一地移除具有辐照光波长并具有切向线性偏振方向的那些部分。然而，探测光包括具有径向偏振方向和切向偏振方向两者的部分。
[0012] 因此，声光组件后面紧跟着补偿元件，其被实现为另外的声光组件。另外的声光组件同样被实现为AOTF并且通过使用具有另一频率的另外的电磁高频波的另外的高频源进行控制。另外的电磁高频波的HF频率被选择以使得探测光的具有辐照光的波长和径向偏振方向的那些部分被阻挡。该过程是必须的，因为对于探测光的要被阻挡的具有径向偏振方向的光，仅当机械波具有除了具有切向偏振方向的光的频率之外的频率时，才满足针对机械波的衍射的布拉格条件。因此，针对每个辐照光波长，显微镜必须提供针对两个具有不同频率的机械波的同时生成的两个不同的HF频率。另外，具有另外的声波发生器的另外的声光组件也是被强制要求的。如果使用具有四个波长的辐照光的辐照起作用，那么例如，仅当八个电磁高频波被同时提供并且从其产生分布在两个声光组件上的八个具有不同频率的机械波时，荧光探测是可能的。
发明内容
[0013] 因此，本发明的目的在于描述具有声光组件的显微镜，其允许具有较小复杂性的灵活的荧光探测。
[0014] 通过之前描述的类型的显微镜实现该目的，该显微镜的特征在于：机械波在其中传播的声光装置的晶体，以及机械波的传播方向相对于彼此并相对于入射至晶体的探测光束来定向，以使得声光装置使用机械波偏转探测光束的具有辐照波长和第一线偏振方向的部分、以及探测光束的具有辐照波长和垂直于第一偏振方向的第二线偏振方向的部分，并因此将它们从探测光束移除。
[0015] 根据本发明，首先认识到的是，针对每个辐照光波长，两个机械波的耦合使得特别高的热功率水平被引入一个或多个晶体，这最终降低了衍射效率。此外，不可避免的
温度波动也会使得偏转方向和光功率水平波动。
[0016] 实际上，也已经发现，在扫描显微镜的图像中经常发生干扰条纹。根据本发明，已经认识到，在该方面，当必要的声波的波长重叠时，可能会发生“
拍频”，当辐照光也经由声光组件被引入辐照光束路径时，这最终产生辐照光功率水平的周期性波动。
[0017] 根据本发明也认识到，晶体、机械波和入射到晶体上的探测光束可以相对于彼此被定向，以使得具有相同波长但具有不同线偏振方向的探测光可以使用相同的机械波同时偏转。偏转即使在不同方向上也与线偏振方向有关地发生，但是这与根据本发明的显微镜毫无关系，因为在任意情况下，仅剩余的探测光被探测并且从探测光移除的部分不再被进一步利用。
[0018] 本发明的优势在于对于所使用的每一个辐照光波长，仅需要单个HF频率以生成用于移除在样本处反射或散射的不期望辐照光的单个机械波，然而到现在为止，需要两个HF频率，即一个用于一个偏振方向，一个用于另一个偏振方向。
[0019] 本发明的另一优势在于，相比
现有技术的具有相同HF发生器的显微镜，可以从探测光移除辐照光波长的两倍；以及，如在下文详细说明地，还可以将具有两倍波长的辐照光引入辐照光束路径。
[0020] 商业上通用的声光组件的HF发生器通常包括不超过八个通道，因此，使用根据本发明的显微镜，可以从来自样本的探测光移除具有八个波长(而不是到现在为止的仅四个波长)的辐照光。在特定
实施例中，具有八个(而不是到现在为止的四个)波长的辐照光耦合进入辐照光束路径可以使用同一机械波同时实现。
[0021] 根据本发明的显微镜的另一优势是，上述进入晶体的热输入被减半，并且偶尔发生的拍频问题被完全避免。就这一点而言，根据本发明的显微镜的优势在于光功率水平的温度相关波动的
风险至少被减小，并且前述图像中的条纹问题被完全消除。
[0022] 在显微镜的特定实施例中，提出了第一线偏振方向是关于晶体的双折射特性的寻常光的线偏振方向；和/或第二线偏振方向是关于晶体的双折射特性的非寻常光的线偏振方向。可替代地或另外地，还提出了第一或第二线偏振方向被布置在跨越机械波的传播方向和探测光束的传播方向的平面内。
[0023] 在非常特别地有利的实施例中，提出了探测光束的剩余部分共线地离开晶体。这例如可以通过探测光束进入晶体所通过的入射表面的合适的
角方位，和探测光束离开晶体所通过的出射表面的合适的角方位来实现。可替代地或另外地，如下文更详细描述的，借助另外的色散光学组件，还可以实现探测光束的剩余部分的共线性。
[0024] 在根据本发明的显微镜的特别有利的实施例中，声光装置使用机械波从至少一个多色和优选共线的主光束分割具有与机械波的频率相关的辐照光波长的辐照光，并且将其引导进入辐照光束路径以辐照样本。
[0025] 主光可以来自单个光源。然而，还提出了主光来自多个光源。特别地提出了主光束将不同的光源组合成一个共线的主束。
[0026] 特别地提出了光源可以被实现为宽波段白光源。该光源可以特别地包括特殊光学元件，例如微结构光学元件和/或锥形滤波器和/或
光子晶体光纤和/或光子晶体和/或光子带隙材料和/或引起非线性的类似光学元件，其光谱地展宽入射主光，特别地脉冲
激光器的光。该类型的光源可以提供光谱宽度为几百nm的主光，以使得在声光组件的帮助下，用户可以从该宽谱单独地精确地选择具有他或她的实验所需要的一个或多个波长的辐照光。
[0027] 特别有利地提出了这种白光源的非偏振光被分割成线偏振方向彼此垂直的两部分。有利地，一部分可以(相对于探测光的衍射部分)反向地耦合至寻常光的第一衍射级次的方向，而另一部分可以(相对于探测光的衍射部分)反向地耦合至非寻常光的第二衍射级次的方向。因此，从这两部分衍射的辐照光共线地继续行进。
[0028] 因此可获得白光源的所有主光，以使得来自主光的具有一个或多个特定波长的辐照光可以在声光装置的帮助下被引入显微镜的辐照光束路径并因此到达样本。相比现有技术已知的声光主分束器，这是特别有利的，因为可以利用该光源的所有的主光。发射非偏振光的其他光源当然也一样。
[0029] 除了这种白光源，也可以存在多个另外的光源，其主光束与白光源的主光束组合。
[0030] 根据独立的发明构思，在非常特别地有利的实施例中提出了声光装置使用机械波分别从具有第一线偏振方向的第一多色和优选共线的主光束以及具有垂直于所述第一线偏振方向的第二线偏振方向的第二多色和优选共线的主光束分割具有与所述机械波的频率相关的辐照光波长的辐照光，并将其引入辐照光束路径以辐照样本。因此可以使用单个机械波分别从具有不同线偏振方向的两个主光束精确地选择具有一个期望辐照光波长的部分，并且用于辐照样本。
[0031] 该实施例具有非常特别的优势，即可以使用光源的所有主光，例如具有微结构元件的白光源(其与例如发射非偏振光的激光器不同)的主光。根据本发明实现了非偏振主光例如在偏振分束器的帮助下被分割成第一和第二主光束，然后两个主光束被耦合(通常在不同的耦合位置和/或以不同的入射角)进入声光装置，特别地进入晶体。这被优选地实施以使得被选择用于样本辐照的主光束的具有期望的辐照光波长的部分被同一机械波分割并被引入优选地共同的辐照光束路径以辐照样本。
[0032] 因此，根据本发明的显微镜相比现有技术的显微镜具有如下优势，即甚至非偏振主光也可以被使用，并且不会损失光功率水平的一半。
[0033] 根据本发明的显微镜当然也可以被配置为使得，如已在多处指出的，可以同时使用多个机械波以从探测光移除具有多个不同波长的辐照光，和/或将具有多个不同波长的辐照光引入辐照光束路径，但是有利的是在晶体中针对每个辐照光波长仅生成单个机械波。这在下文详细描述。
[0034] 因此在特定实施例中提出，声光装置使用分别具有不同频率的多个机械波从探测光束移除辐照光的在样本处被散射和/或反射的并且具有多个辐照光波长的部分，每个频率与辐照光波长中之一相关；并且每一个机械波分别偏转具有与其频率相关的、具有第一线偏振方向的部分以及具有垂直于所述第一线偏振方向的第二线偏振方向的部分的辐照光波长，并因此将它们从所述探测光束移除。
[0035] 此处特别地提出机械波具有相同的传播方向和/或由同一声波发生器生成。声波发生器优选地安装在晶体的外表面上，机械波的相对于晶体及其晶格结构的传播方向由外表面相对于晶体主体的方向确定，该方向可由晶体切割限定。
[0036] 有利地也提出，声光装置使用多个机械波从至少一个光源的多色主光分割具有多个辐照光波长的辐照光，并将其引入辐照光束路径以辐照样本。特别地提出声光装置使用多个机械波从多色和优选共线的主光束分割用于辐照样本的多个辐照光波长的辐照光，并将其引入辐照光束路径以辐照样本。
[0037] 如以上关于机械波所描述的，有利地提出了声光装置使用多个机械波分别从具有第一线偏振方向的第一多色和优选共线的主光束以及具有垂直于所述第一线偏振方向的第二线偏振方向的第二多色和优选共线的主光束分割具有多个波长的辐照光并将其引入辐照光束路径以辐照样本，对于待分割的部分的两个偏振方向，相应的机械波的相应频率与辐照光波长中之一相关(特别地为了满足相应的布拉格条件)。
[0038] 如前所述，有利地提出了第一主光束和第二主光束具有不同的偏振方向；和/或通过主光束的空间分割产生第一主光束和第二主光束，例如在偏振分束器的帮助下。
[0039] 有利地特别提出了通过使用偏振分束器空间地分割例如白光源的非偏振主光束来产生第一主光束和第二主光束。
[0040] 如前所述，有利地提出了：第一主光束具有与被机械波衍射至第一级次的寻常光相同的线偏振方向，而第二主光束具有与被机械波衍射至第二衍射级次的非寻常光相同的线偏振方向。由此得到的结果是第一主光束和第二主光束两者可以被同时耦合至声光装置，并且具有与机械波的频率相关的期望辐照光波长的辐照光可以针对两个偏振方向使用一个机械波被偏转出两个主光束并进入辐照光束路径。
[0041] 如已经说明的，来自两个主光束的具有期望波长的光也可以在多个机械波的帮助下被分别引入辐照光束路径。有利的是，在任何情况下，针对每个辐照光波长仅需要单个机械波。
[0042] 在非常特别有利的实施例中，分割的辐照光作为共线的辐照光束离开声光装置和/或晶体。该实施例的优势在于可以使用单个物镜以及优选地使用整个物镜光瞳将辐照光聚焦在样本之上或之内。
[0043] 在特定实施例中，晶体包括针对探测光的入射表面；特别地提出了探测光以零度的入射角入射。也特别地提出了晶体包括针对探测光的出射表面，探测光通过所述出射表面优选地以零度的返回角离开晶体。
[0044] 在特定实施例中，晶体包括针对探测光的彼此平行地定向的入射表面和出射表面。
[0045] 在非常特别地有利的实施例中，晶体包括针对至少一个光源的主光的至少一个入射表面。如已经说明的，光源可以有利地是例如在微结构光纤和/或PBG光纤的帮助下发射具有宽光谱的主光的光源，从而使得具有期望波长的相应的光部分可以在声光装置的帮助下被引入显微镜的辐照光束路径。优选地通过如下实现期望辐照光的偏转：在机械波(或者多个机械波，如果期望多个波长的光作为辐照光)处衍射至第一衍射级次，而剩余的光与机械波(或多个机械波)没有相互作用地行进至光束阱。
[0046] 在非常特别有利的实施例中，提出了晶体包括针对至少一个光源的主光的至少一个入射表面，该表面同时是探测光的出射表面。
[0047] 特别地提出了晶体包括针对辐照光的出射表面，该表面同时是探测光的入射表面；和/或晶体包括针对至少一个光源的主光的入射表面和针对分割的辐照光的出射表面，入射表面和出射表面相对于彼此定位以使得使用机械波偏转的辐照光以零度的入射角遇到出射表面。
[0048] 特别有利的实施例是：晶体包括针对至少一个光源的主光的入射表面和针对分割的辐照光的出射表面，入射表面和出射表面相对于彼此定向以使得主光能够作为共线的主光束耦合进入所述晶体，并且使用所述机械波偏转的辐照光作为共线的辐照光束离开所述晶体。
[0049] 为了实现相关光束的共线性，在有利的实施例中，提出了声光装置包括至少一个色散光学组件，其补偿主光和/或辐照光和/或探测光的(至少部分地)通过所述晶体产生的空间
颜色分割。
[0050] 可替代地或另外地，也提出了声光装置包括至少一个色散光学组件，其补偿主光和/或辐照光和/或探测光的(至少部分地)通过所述晶体产生的空间颜色分割，并且具有多个入射表面：特别地针对具有第一线偏振方向的光的第一入射表面，以及针对具有垂直于第一线偏振方向的第二线偏振方向的光的第二入射表面。
[0051] 这些实施例的特别的优势在于声光装置可以被装配有具有相对简单的基本形状的晶体。提出了例如针对探测光的入射表面被实现为平行于探测光的出射表面。根据本发明，晶体对例如通过针对探测光的出射表面耦合进入的光源的主光的空间颜色分割可以被例如主光遇到晶体之前首先在相反的方向上被空间分割、以及晶体不再进行空间分割的事实补偿。
[0052] 特别有利地，显微镜可以被实现为例如扫描显微镜，特别地共焦扫描显微镜。
[0053] 如前所述，根据本发明的声光装置可以被特别地实现为用于根据本发明的显微镜的声光主分束器。
[0054] 特别地提出了声光装置被实现为声光可调谐滤波器(AOTF)和/或包括至少一个AOTF。
[0055] 声光装置的配置，特别是晶体的方向、机械波的传播方向和探测光束的传播方向相对于彼此的方向、以及入射和出射表面相对于彼此以及相对于晶体光轴的方向可以被开发，例如根据下文所讨论的
迭代方法，特别地针对其中分割的辐照光作为共线辐照光束离开声光装置和/或晶体的实施例；优选地，不基于实际的组件(虽然这是可能的)而是在计算机模拟中实施该方法，直到晶体形状、表面的方向和晶格的定向、机械波的传播方向的定向、以及探测光和/或辐照光的传播方向等各个参数符合预期的要求。当所有的相关参数在计算机模拟中以这种方式确定时，可以在另外的步骤中制造晶体。
[0056] 首先，具有已知的商业上通用的晶体切割和已知定向的声光组件被引入显微镜的光束路径以使得探测光束以90度的入射角遇到晶体的入射表面。然后，晶体优选地在跨越入射探测光束和机械波的传播方向的平面内被旋转，并且由此机械波的传播方向和晶轴之间的角度也被
修改，直到辐照光波长的两个线偏振部分都使用机械波被偏转出探测的光束并因此从探测光束移除。
[0057] 然而，旋转的结果通常是出现的探测光失去共线性。因此，在下面的迭代步骤中，晶体的形状被修改—不旋转晶体—以使得入射表面再次垂直于入射的探测光束。在另一步骤中，针对探测光的出射表面被定向—不旋转晶体但是通过改变晶体的形状—以使得探测光作为共线探测光束离开晶体。
[0058] 然而，晶体形状改变的结果通常是辐照光波长的两个线偏振部分不再分别被机械波偏转并因此从探测光束移除。因此，晶体被再次旋转直到再次满足该条件。然后重复上述另外的迭代步骤。
[0059] 实施足够数量的迭代循环直到满足两个线偏振部分同时偏转的条件和共线光输出的条件。通常，该方法非常迅速地收敛，以使得在几次迭代循环之后达到目标。
[0060] 在特定实施例中，相应地关注晶体相对于探测光的线偏振方向之一的旋转，被衍射至第一级次的和具有辐照光波长的所有的光共线地离开晶体。该实施例的优势不仅在于具有不同线偏振的两部分可以分别使用单个机械波从探测光束移除，还在于另外地经由存在上述共线性的第一衍射级次的光路多色辐照光可以被共线地衍射进入辐照光束路径。
附图说明
[0061] 本发明的主题在附图中示意性地示出并将在下文参照附图描述，相同功能的元件将被赋予相同的附图标记。在附图中：
[0062] 图1示出根据本发明的显微镜的示例性实施例；以及
[0063] 图2示出根据本发明的显微镜的声光装置的示例性实施例。
具体实施方式
[0064] 图1示出根据本发明的显微镜的示例性实施例，其被实现为共焦扫描显微镜。
[0065] 显微镜包括多个光源1，这些光源1的光被组合成一个共线的主光束2。具体地，显微镜包括
二极管激光器3、(优选地二极管
泵浦的)固态激光器4(DPSS激光器)、氦氖激光器5、和氩离子激光器6，它们发射的光束在二向色分束器7的帮助下组合。然后，组合的发射光束行进至声光可调谐滤波器(AOTF)8，其允许从组合的发射光束中选择特定波长的光并且继续行进。为此，AOTF 8被高频源9的电磁高频波照射；用户可以通过经由PC 10的输入限定所通过的光具有哪个或哪些波长，并且高频源9的频率相应地通过显微镜
自动调节。在电磁高频波的帮助下，在AOTF 8内生成用于衍射期望的光的机械波。
[0066] 此外，显微镜具有声光合束器11，其一方面接收来自AOTF 8的光，另一方面接收白光源12的光。
[0067] 这种白光源12可以特别地包括特殊的光学元件，例如微结构光学元件和/或锥形光纤和/或光子晶体光纤和/或光子晶体和/或光子带隙材料和/或引起非线性的类似光学元件，其光谱地展宽入射的主光，特别地
脉冲激光器的光。这种光源可以获得光谱宽度为几十nm，特别地几百nm的主光。
[0068] 同样地，声光合束器11被高频源9提供的电磁高频波照射。声光合束器11包括声光元件，其中，可以使用电磁高频波生成用于偏转或衍射光线的机械波，以使得来自AOTF 8的光和白光源12的光彼此共线地离开声光合束器11，成为组合的主光束。
[0069] 此外，显微镜包括用作主分束器的声光装置13。就这一点而言，声光装置13一方面将具有期望波长的辐照光14，或者具有多个期望波长的辐照光14引导进入辐照光束路径15，另一方面从来自布置在载物台17上的被辐照样本16的多色和共线探测光束18(用虚线示出)移除辐照光15的在样本16处散射和/或反射的部分。
[0070] 从声光装置13引导进入辐照光束路径15的辐照光14行进至包括第一检流计反射镜25和第二检流计反射镜26的光束偏转设备24。主光2的剩余部分不被该一个或多个机械波影响，并且行进进入光束阱(未示出)。
[0071] 在离开光束偏转设备24之后，辐照光14行进至扫描透镜27，然后到达管透镜28，最后到达将辐照光14聚焦至样本16之上或之内的物镜29。
[0072] 光束偏转设备24优选地以曲折的形状引导辐照光14的焦点越过或通过样本16。检流计反射镜25用于X方向上的偏转，而第二检流计反射镜26用于Y方向上的偏转。
[0073] 声光装置13也被至少一个电磁高频波照射以生成具有一个频率的至少一个机械波。机械波的频率可以通过改变电磁高频波的频率来改变。可以在例如在压电声波发生器的帮助下生成机械波。
[0074] 机械波在其中传播的声光装置13的晶体(该图中未示出)，以及机械波的传播方向被相对于来自样本16的探测光束18定位，以使得声光装置13利用机械波偏转探测光束18的具有辐照波长和第一线偏振方向的部分以及探测光束18的具有辐照波长和垂直于第一偏振方向的第二线偏振方向的部分，并因此将它们从探测光束18移除。探测光束18的剩余部分19共线地离开晶体，并且在通过声光陷波滤波器(AONF)20、成像光学系统21、和探测针孔22之后，到达优选地被实现为多波段探测器的探测器23。探测器23的电
信号被传输至PC 10以进一步处理和评估。
[0075] 显微镜被配置为使得：不仅可以将具有一个波长的光作为辐照光14引导进入辐照光束路径15，还可以将具有一个波长的光从来自样本16的探测光束18移除，但是相反，多个机械波可以被同时使用以将具有多个不同波长(以及两个线偏振方向)的辐照光从探测光移除和/或将具有多个不同波长(以及两个线偏振方向)的辐照光引导进入辐照光束路径，但是有利的是，针对每个辐照光波长，在声光装置13的晶体中仅生成单个机械波。
[0076] 对于用户期望的每个辐照光波长，声光装置13被高频源9生成的单独的电磁高频波照射。为了完整性，应当提一下，高频源9提供给AONF20、声光合束器11、AOTF 8
和声光装置13的不同的高频波通常具有不同的频率。然而，还可以将声光组件实现为使得具有同一频率的两个高频波可以用于至少两个声光组件。
[0077] 图2示意性地示出根据本发明的显微镜的声光装置13的示例性实施例，其可以用作主分束器。
[0078] 声光装置13包括偏振分束器33，其接收例如白光源的具有多个波长的非偏振主光，特别地非偏振的宽波段主光2。偏振分束器33将主光2空间地分割成第一主光束34和第二主光束35，主光束34、35的光具有相互垂直的线偏振方向。
[0079] 声光装置13包括晶体30，晶体30具有针对来自样本的探测光束18(用虚线画出)的入射表面31(此处未被探测)，并具有针对探测光束18的最终进入探测器(此处未示出)的剩余部分19的出射表面32。针对剩余部分19的出射表面32同时还是用于将第一主光束34和第二主光束35耦合至晶体30的入射表面。
[0080] 布置在晶体30上的是压电声波发生器36，其被具有一个频率的电磁高频波或者具有多个频率的多个电磁高频波照射，从而分别生成一个机械波或多个不同的机械波。在该一个机械波或多个机械波的帮助下，具有期望辐照光波长的光部分或者具有多个期望的辐照光波长的光部分可以分别通过从第一主光束34和第二主光束35两者的衍射来偏转，由此共线地射入辐照光束路径15，其中辐照光波长中的一个分别与相应的机械波的一个频率(同
时针对两个线偏振方向)相关联(特别地为了满足相应的布拉格条件)。
[0081] 辐照光14通过针对探测光束18的入射表面31离开晶体30，因此入射表面31同时也是辐照光14的出射表面。
[0082] 同时，具有辐照光14的一个或多个波长的光部分在一个或多个机械波的帮助下从探测光束18(用虚线画出)移除，晶体30和机械波的传播方向相对于来自样本16的探测光束18定向，以使得每个机械波偏转探测光束18的具有辐照波长和第一线偏振方向的部分以及探测光束18的具有辐照波长和垂直于第一偏振方向的第二线偏振方向的部分，并因此将它们从探测光束18移除。探测光束18的剩余部分19通过出射表面32共线地离开晶体。在附图中，
晶体结构的方位通过用晶轴[001]和[110]标注来示意性地示出。
[0083] 第一主光束34在寻常光的第一衍射级次的方向的反方向(相对于探测光的衍射部分)耦合进入晶体30，而第二主光束35在非寻常光的第一衍射级次的方向的反方向(相对于探测光的衍射部分)耦合进入晶体30。因此可以获得所有的主光2以使得来自主光2的具有一个或多个特定波长的辐照光14可以在声光装置的帮助下射入显微镜的辐照光束路径并因此进入样本，对于每个波长，仅需要具有单一频率的单一机械波。
[0084] 为了实现来自晶体30的辐照光束14的共线性，晶体30前面的色散光学组件37空间地光谱地分割第一主光束34和第二主光束35，空间分割的程度被限定(特别地通过选择角度和/或光路长度)以使得它不会再被晶体30还原。
[0085] 色散光学组件37包括针对第一主光束34的耦合和解耦合窗口38。第一主光束34首先通过耦合和解耦合窗口38进入色散光学组件37，并且在通过色散光学组件37之后被安装在与耦合和解耦合窗口38相
对地定位的表面上的第一反射镜39反射，然后第一主光束34被空间地和光谱地分割，再次通过耦合和解耦合窗口38离开色散光学组件37。
[0086] 色散光学组件37类似地包括用于被偏转反射镜42偏转的第二主光束35的另外的耦合和解耦合窗口40。第二主光束35首先通过另外的耦合和解耦合窗口40进入色散光学组件37，并且在通过色散光学组件37之后被安装在与另外的耦合和解耦合窗口40相对地定位的表面上的第二反射镜41反射，然后第二主光束35被空间地和光谱地分割，再次通过另外的耦合和解耦合窗口40离开色散光学组件37。
[0087] 此外，色散光学组件37还包括针对探测光束18的剩余部分19的平行的耦合表面43和解耦合表面44。探测光束18的剩余部分19
正交地通过耦合表面43和平行的解耦合表面44，并因此不经历光谱分割。
[0088] 已经参照特定实施例描述了本发明。然而，不言而喻，在不背离后面的
权利要求的保护范围的前提下，可以进行多种修改和
变形。
