[發明專利]快速高效自適應光學補償的受激拉曼散射成像系統和方法

有效

• 申請號: 202010125026.4
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111202499B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 龔薇;斯科;李政翰;張德龍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;G01N21/01;G01N21/65;G02F1/35;H01S3/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種基于快速高效自適應光學補償的受激拉曼散射成像系統，其特征在于：包括激光器（1）、半波片（2、3）、偏振分束器（4、5）、聲光調制器（6）、擴束模塊、反射鏡（11）、二向色鏡（16）、相位延遲模塊、合束模塊、可變形鏡（19）、掃描模塊、顯微物鏡（26）、實驗樣品（27）和光強探測模塊；兩個半波片（2、3）與兩個偏振分束器（4、5）布置在激光器（1）輸出端前，激光器發射出兩束光束，兩束光束均經各自的半波片（2、3）與偏振分束器（4、5）被調節為相同的偏振方向，第一束光束從偏振分束器（4）出射后依次經聲光調制器（6）、擴束模塊入射到反射鏡（11），第二束光束依次經擴束模塊、相位延遲模塊后入射到二向色鏡（16），第一束光束被反射鏡（11）反射后經二向色鏡（16）透射后和經二向色鏡（16）反射的第二束光束一起分隔間距地經過合束模塊入射到可變形鏡（19）的兩個區域上，再經由可變形鏡（19）反射到合束模塊形成一束光束，該光束再經過掃描模塊入射到顯微物鏡（26）聚焦，實驗樣品（27）位于顯微物鏡（26）焦平面上，經實驗樣品（27）透射產生散射光束被光強探測模塊接收進行探測；

所述的合束模塊包括左分束器（17）和右分束器（18）；左分束器（17）和右分束器（18）之間連線平行于可變形鏡（19）的反射面放置，第一束光束透射過右分束器（18）后入射到可變形鏡（19）反射，經由可變形鏡（19）反射回的光束入射到右分束器（18）反射產生第一反射光束，第二束光束透射過左分束器（17）后入射到可變形鏡（19）反射，第二束光束經由可變形鏡（19）反射回的光束入射到左分束器（17）反射產生第二反射光束，第二反射光束入射到右分束器（18）透射后和第一反射光束合束，使得從可變形鏡（19）反射回的兩束光束分別入射到左分束器（17）和右分束器（18）之后反射后形成同軸；

利用可變形鏡進行分區從而對兩束不同波長的光束進行分別調制，并且利用可變形鏡加載不同的補償相位。

2.根據權利要求1所述的一種基于快速高效自適應光學補償的受激拉曼散射成像系統，其特征在于：每個所述擴束模塊包括一個前擴束模塊透鏡（7、8）和一個后擴束模塊透鏡（9、10）；前擴束模塊透鏡（7、8）和后擴束模塊透鏡（9、10）沿光軸依次布置在偏振分束器（4、5）之后，激光器（1）出射的兩束光束依次經各自的擴束模塊之后被擴束到相同直徑。

3.根據權利要求1所述的一種基于快速高效自適應光學補償的受激拉曼散射成像系統，其特征在于：所述的相位延遲模塊包括沿光路依次布置的出射反射鏡（12）、前偏轉反射鏡（13）、后偏轉反射鏡（14）和入射反射鏡（15），未經聲光調制器（6）調制的第二束光束入射到出射反射鏡（12），依次經出射反射鏡（12）反射、前偏轉反射鏡（13）反射、后偏轉反射鏡（14）反射、入射反射鏡（15）反射后出射到二向色鏡（16）。

4.根據權利要求1所述的一種基于快速高效自適應光學補償的受激拉曼散射成像系統，其特征在于：所述的可變形鏡（19）是主要由數個可三維調整反射面面型的微鏡緊密陣列構成。

5.根據權利要求1所述的一種基于快速高效自適應光學補償的受激拉曼散射成像系統，其特征在于：所述的掃描模塊包括前掃描振鏡（20）、前光束準直透鏡（21）、后光束準直透鏡（22）、后掃描振鏡（23）、前掃描模塊透鏡（24）和后掃描模塊透鏡（25）；前掃描振鏡（20）、前光束準直透鏡（21）、后光束準直透鏡（22）、后掃描振鏡（23）、前掃描模塊透鏡（24）和后掃描模塊透鏡（25）沿光路依次布置在合束模塊之后，合束模塊合束后出射的光束依次經前掃描振鏡（20）反射、前光束準直透鏡（21）、后光束準直透鏡（22）、后掃描振鏡（23）反射、前掃描模塊透鏡（24）和后掃描模塊透鏡（25）后入射到顯微物鏡（26）；所述的光強探測模塊包括聚光器（28）、濾光片（29）、準直聚焦透鏡（30）、光電二極管（31）和鎖相放大器（32），聚光器（28）、濾光片（29）、準直聚焦透鏡（30）、光電二極管（31）和鎖相放大器（32）沿光路依次布置在實驗樣品（27）之后，實驗樣品（27）內的散射光束依次經過聚光器（28）、濾光片（29）和準直聚焦透鏡（30）后進入光電二極管（31）和鎖相放大器（32）收集并放大信號。