[發明專利]微型大視場超分辨顯微成像裝置

在審

• 申請號: 202011118196.6
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112179909A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 白金璽;馬驊;張霖;石振東;劉麗佳;馬可;任寰;柴立群;姜宏振;楊一
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G02B21/00
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種用于光學元件亞表面缺陷檢測的微型大視場超分辨顯微成像裝置，其特征在于，包括光纖激光器(1)、單模保偏光纖(2)、偏振控制器(3)、1×4MEMS光開關(4)、兩個1×2光纖耦合器(5)、5個光纖準直頭(6)、大視場顯微物鏡(7)、成像透鏡(8)、科學相機(9)、工作臺(10)、精密位移平臺(11)，所述的5個光纖準直頭(6)通過機械固定裝置固定在所述的工作臺(10)上，5個光纖準直頭(6)分別輸出對應水平余弦結構照明、豎直余弦結構照明和普通寬場照明光通過所述的工作臺(10)上的觀察孔對稱地照射在所述的精密位移平臺(11)上的樣品表面形成干涉，在所述的觀察孔的正上方自下而上依次設置所述的大視場顯微物鏡(7)、成像透鏡(8)和科學相機(9)，所述的光纖激光器(1)輸出的激光通過所述的單模保偏光纖(2)經所述的偏振控制器(3)進行激光偏振態及初始相位的調整，再經過所述的1×4MEMS光開關(4)通過所述的光纖準直頭(6)經工作臺觀察孔照射在所述的樣品表面，分別形成水平余弦結構照明、豎直余弦結構照明和普通寬場照明光；所述的大視場顯微物鏡(7)用以接收所述結構照明光經樣品表面調制后的散射光，通過所述的成像透鏡(8)在科學相機(9)中完成最終散射成像信號收集。

2.根據權利要求1所述的微型大視場超分辨顯微成像裝置，其特征在于，所述激光光源(1)為短波長單縱模光纖激光器。

3.根據權利要求1所述的微型大視場超分辨顯微成像裝置，其特征在于，所述的保偏光纖(2)通過法蘭盤與所述激光光源(1)以及所述的1×4MEMS光開關(4)連接。

4.根據權利要求1所述的微型大視場超分辨顯微成像裝置，其特征在于，所述的保偏光纖(2)貫穿所述偏振控制器(3)。

5.根據權利要求1所述的微型大視場超分辨顯微成像裝置，其特征在于，所述的1×4MEMS光開光(4)經編程實現3路光路依固定頻率順序切換，分別對應水平余弦結構照明光、豎直余弦結構照明光和普通寬場照明光。

6.根據權利要求1所述的微型大視場超分辨顯微成像裝置，其特征在于，所述的光纖準直頭(6)以所述的顯微物鏡(7)軸線為圓心沿其圓周方向按預設方向對稱分布。

7.根據權利要求1所述的微型大視場超分辨顯微成像裝置，其特征在于，所述各光纖準直頭(6)通過環形機械調節裝置進行固定，可實現對所述各光纖準直頭(6)整體實現等幅度同位移調控。

8.根據權利要求1所述的微型大視場超分辨顯微成像裝置，其特征在于，所述的光纖準直頭(6)預設三個照明角度，對應三種不同的數值孔徑，即用以產生三種不同空間頻率的結構照明光。

9.根據權利要求1所述的微型大視場超分辨顯微成像裝置，其特征在于，所述的顯微物鏡(7)具有大的成像視場、長的工作距離和較大的數值孔徑，所述的顯微物鏡(7)、所述的成像透鏡(8)和所述的科學相機(9)通過籠式結構連接。

10.根據權利要求1至9任一項所述的微型大視場超分辨顯微成像裝置，其特征在于，所述的精密位移平臺(11)可實現在X、Y和Z三方向移動，且Z方向上的移動精度達到亞微米級以上。