[發明專利]基于徑向偏振調制的干涉式結構光照明顯微鏡系統與方法

有效

• 申請號: 201710547086.3
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107329245B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 雷銘;趙天宇;姚保利;楊星科;白明;周興;但旦;千佳;汪召軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B21/06;G02B21/36
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

1.一種基于徑向偏振調制的干涉式結構光照明顯微鏡系統，其特征在于：包括可調控的光柵結構單元、第一透鏡、空間濾波器、渦旋半波片、雙色鏡、顯微物鏡、筒鏡和數字相機；

可調控的光柵結構單元包括偏振分束器、半波片和空間光調制器,所述空間光調制器為反射式鐵電液晶空間光調制器；

半波片和空間光調制器依次設置在偏振分束器的第一出射光路上；

第一透鏡、空間濾波器、渦旋半波片、雙色鏡和顯微物鏡依次設置在偏振分束器的與第一出射光路垂直的第二出射光路上；

所述渦旋半波片0°快軸方向為水平方向；

筒鏡、數字相機依次設置在雙色鏡的垂直于所述第二出射光路的光路上；

激光器發出的水平線偏振光，首先入射一個偏振分束器，經過一個偏振分束器和半波片，垂直入射到反射式鐵電液晶空間光調制器上，在反射式鐵電液晶空間光調制器上加載光柵結構圖像，使入射光經其衍射后返回，再次通過半波片，由偏振分束器反射后變為垂直偏振光，進入第一透鏡，使用空間濾波器阻擋零級和高級衍射光，保留±1級衍射光透過，通過渦旋半波片改變保留的±1級衍射光的偏振態，改變偏振態的衍射光再通過通過雙色鏡進入顯微物鏡；兩束光干涉形成結構照明光場，照明置于載物臺上的樣品，樣品受激發出熒光經過顯微物鏡，被雙色鏡反射至筒鏡，由數字相機收集，控制反射式鐵電液晶空間光調制器，使其分別加載不同相位和不同方向的條紋圖樣，并依次拍攝收集。

2.根據權利要求1所述的基于徑向偏振調制的干涉式結構光照明顯微鏡系統,其特征在于：還包括設置在渦旋半波片和雙色鏡之間光路上的共焦系統。

3.根據權利要求2所述的基于徑向偏振調制的干涉式結構光照明顯微鏡系統,其特征在于：所述共焦系統包括沿光路依次設置的第二透鏡和第三透鏡。

4.根據權利要求1或2或3所述的基于徑向偏振調制的干涉式結構光照明顯微鏡系統,其特征在于：還包括設置在雙色鏡和顯微物鏡之間光路上的反射鏡。

5.根據權利要求4所述的基于徑向偏振調制的干涉式結構光照明顯微鏡系統,其特征在于：所述顯微物鏡設置在雙色鏡的上方。

6.一種基于徑向偏振調制的干涉式結構光照明顯微鏡成像方法，其特征在于，基于權利要求1-5任一所述的基于徑向偏振調制的干涉式結構光照明顯微鏡系統,包括以下步驟：

1)激光器發出的水平線偏振光照射到可調控的光柵結構單元上，產生垂直線偏振的多級衍射光束；

2)將匯聚的多級衍射光束進行阻擋零級和高級衍射光并保留±1級衍射光的處理；

3)被保留的垂直線偏振±1級衍射光通過渦旋半波片改變偏振態，所述渦旋半波片0°快軸方向為水平方向；

4)改變偏振態的±1級衍射光進入顯微物鏡干涉形成結構照明光場，對樣品進行照明；

5)樣品受激發出熒光，過濾掉熒光中包含的其它波長光，處理后的熒光被收集形成圖像。