[發明專利]一種環形光瞳共焦布里淵顯微系統

有效

• 申請號: 202110756824.1
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113624682B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 吳寒旭;張升康;楊宏雷;楊文哲;葛軍
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/25
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 南霆

本發明提出一種環形光瞳共焦布里淵顯微系統，解決現有共焦布里淵光譜測量系統計算復雜、計算精度差的問題。所述系統，包含：照明模塊、分光平片、環形光闌、測量物鏡、光譜探測模塊；所述照明模塊用于產生偏振方向可選的線偏振激光作為入射光；所述入射光經所述分光平片反射進入所述環形光闌，經環形光闌整形后通過所述測量物鏡聚焦于待測樣品上；待測樣品經激發產生的布里淵散射光被所述測量物鏡收集，進入所述環形光闌，經所述環形光闌調制后通過所述分光平片透射到所述光譜探測模塊；所述光譜探測模塊，用于收集探測待測樣品的布里淵散射光光譜。本發明可實現高空間分辨、高光譜分辨環形光瞳共焦布里淵顯微系統。

技術領域

本發明涉及顯微光譜測量技術領域，尤其涉及一種環形光瞳共焦布里淵顯微系統。

背景技術

共焦布里淵光譜探測系統在布里淵散射的基礎上，引入具有微觀表征能力的共焦顯微技術，可以實現高空間分辨微區機械性能參數測量，已應用于生物組織檢測、細胞成像以及材料表征等方面。如何有效兼顧共焦布里淵光譜探測系統的空間分辨力與光譜分辨力，進而保證共焦布里淵光譜探測系統的光譜測量準確性，一直是布里淵光譜顯微成像領域研究的熱點問題。現有的光譜分析方法缺點是需根據樣品及物鏡數值孔徑等參數建立理論模型，計算過程復雜，且對于未知樣品無法進行精確計算；現有的共焦布里淵光譜探測系統光路復雜，針對不同數值孔徑的裝置需要重新設計以及大量計算，且該類裝置普遍無法實現高空間分辨布里淵光譜顯微成像。

發明內容

本發明提供一種環形光瞳共焦布里淵顯微系統，解決現有共焦布里淵光譜測量系統計算復雜、計算精度差的問題。

為解決上述問題，本發明是這樣實現的：

發明實施例提供一種環形光瞳共焦布里淵顯微系統，包含：照明模塊、分光平片、環形光闌、測量物鏡、光譜探測模塊；所述照明模塊用于產生偏振方向可選的線偏振激光作為入射光；所述入射光經所述分光平片反射進入所述環形光闌，經環形光闌整形后通過所述測量物鏡聚焦于待測樣品上；待測樣品經激發產生的布里淵散射光被所述測量物鏡收集，進入所述環形光闌，經所述環形光闌調制后通過所述分光平片透射到所述光譜探測模塊；所述光譜探測模塊，用于收集探測待測樣品的布里淵散射光光譜。

優選地，所述環形光闌通過以下至少一種方式實現：數字微反射鏡陣列、空間光調制器或擋光板。

優選地，所述環形光闌的調整誤差小于等于環形光闌外圓半徑的1％。

優選地，所述環形光闌的光瞳系數小于0.9。

優選地，所述共焦針孔的歸一化針孔半徑為2.5±0.2。

進一步地，所述照明模塊包含：連續激光器、擴束系統、二分之一波片、起偏器；所述連續激光器出射的激光經過擴束系統擴束、二分之一波片和起偏器后得到偏振方向可選的線偏振激光。

進一步地，所述光譜探測模塊包含：檢偏器、收集透鏡、共焦針孔、布里淵光譜儀；所述待測樣品經激發產生的布里淵散射光被所述測量物鏡收集，進入所述環形光闌，經所述環形光闌調制后通過所述分光平片、檢偏器、收集透鏡后會聚在所述共焦針孔中，再被所述布里淵光譜儀收集探測。

進一步地，所述系統還包含：三維平移臺，所述三維平移臺用于放置待測樣品，進行三維移動。

本發明有益效果包括：本發明提供一種環形光瞳共焦布里淵顯微系統，利用簡易光路，同時無需根據儀器參數建立理論模型，即可對樣品進行高空間分辨、高光譜分辨的布里淵光譜成像，實現高精度機械性能成像。本發明系統通過在照明光路與收集光路的重合光路部分添加環形光瞳，在傳統共焦布里淵顯微系統的光路基礎上，即可實現環形光束照明及環形光束收集，在成本及儀器復雜度方面具有明顯優勢。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：