The invention discloses a method and a system for surface plasmon interference microscopy pupil modulation based on coaxial, including along the light path are arranged: linear polarized illumination coherent light source, beam projection device, spatial light modulator, sample holder and the micro mobile platform, high value of the imaging optical path hole diameter microobjective, imaging lens group, confocal aperture and image sensor. In the process of sample defocus, a confocal interferometric signal, i.e., V (z) curve, is detected on an image sensor conjugated with the focal plane of the micro objective lens. Because the edge interference effect and the background noise caused by the system have limited light aperture, the period of the V (z) curve is influenced by the invention, and the effect is eliminated by the modulation of the pupil function of the back focal plane. The system has the advantages of simple system, low cost, high signal-to-noise ratio, and high resolution imaging.
【技术实现步骤摘要】
基于光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微方法及系统
本专利技术涉及纳米光学检测领域,尤其涉及一种基于后焦面光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微系统。专利技术背景表面等离子体(SurfacePlasmonResonance,SPR)是一种沿金属和电介质表面传播的电磁波,它对金属和电解质的折射率和厚度的变化十分敏感,能够对亚细胞结构、亚纳米量级的薄膜、大分子结构、分子与分子的相互作用等进行检测,而且检测的结果具有突出的准确性、稳定性和高重复性,在化学、医疗、生物、半导体材料、信息等领域有广泛的应用。该技术的不足之处在于其横向分辨率受制于SPR波的传播长度,通常在十多个微米,远大于常规光学系统的衍射极限即半波长量级,典型的系统是棱镜式SPR显微系统。油浸显微物镜SPR检测系统能够将入射光严格聚焦到亚微米尺度的焦点并在焦点的局域范围内激发SPR,实现亚微米尺度的横向分辨率。油浸显微物镜SPR检测系统目前有干涉式和非干涉式两种,其中干涉式SPR显微系统可以对带有样品信息的SPR信号的相位进行检测,能够有效减弱常规的非干涉式SPR显微系统的横向分辨率与轴向灵敏度相悖的问题,实现更好的横向分辨率和信噪比,本专利技术属于干涉式SPR显微系统,采用油浸显微物镜实现SPR的激发。相比较于目前常用的双臂差分干涉式SPR显微系统,本专利技术依然采用了V(z)理论,不同之处在于本专利技术采用了共轴干涉方法,能够有效降低环境噪音的影响,而且系统简单、成本低、容易产业化应用。针对干涉式SPR显微系统中,由于系统的数值孔径有限带来的通光孔径边缘效应与其在V(z)曲线上对应的系统噪音,本专 ...
【技术保护点】
一种基于后焦面光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微方法及系统,其特征在于,包括沿光路依次布置的:照明光路,用于对样品进行照明,包括相干照明光源、偏振调制装置、扩束装置、空间光调制器、投影装置;样品夹持与微纳移动平台,包括样品夹持装置、表面等离子体样片和微纳移动扫描装置;成像光路,用于采集显微物镜焦面附近的信号,包括油浸显微物镜、成像透镜组、共聚焦光阑和图像传感器;图像传感器感光面、共聚焦光阑分别和显微物镜的焦面共轭,图像传感器可对待测样品在焦点附近移动时参考臂和信号臂的干涉信号进行探测。
【技术特征摘要】
1.一种基于后焦面光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微方法及系统,其特征在于,包括沿光路依次布置的:照明光路,用于对样品进行照明,包括相干照明光源、偏振调制装置、扩束装置、空间光调制器、投影装置;样品夹持与微纳移动平台,包括样品夹持装置、表面等离子体样片和微纳移动扫描装置;成像光路,用于采集显微物镜焦面附近的信号,包括油浸显微物镜、成像透镜组、共聚焦光阑和图像传感器;图像传感器感光面、共聚焦光阑分别和显微物镜的焦面共轭,图像传感器可对待测样品在焦点附近移动时参考臂和信号臂的干涉信号进行探测。2.如权利要求1所述的一种基于后焦面光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微方法及系统,其特征在于,所述偏振调节装置可对照明光源的偏振态进行调节,得到偏振方向沿着特定方向的线性偏振光。3.如权利要求1所述的一种基于后焦面光瞳调制的共轴干涉表面等离子体显微方法及系统,其特征在于,所述扩束装置由偶数个透镜组成,能够扩大入射光的半径,以充满系统显微物镜的通光孔径并可满足表面等离子体的激发角度的要求。4.如权利要求1所述的一种基于后焦面光瞳调制的共轴干涉表面等离子体...
【专利技术属性】
技术研发人员:张蓓,张承乾,刘雨,荆嘉玮,闫鹏,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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