激光输出设备和荧光显微镜制造技术

本申请公开了一种激光输出设备，其包括振镜(20)、振镜驱动控制器(46)、光电检测器(28)和反馈控制单元(48)。反馈控制单元(48)的输入端与光电检测器(28)连接，输出端与振镜驱动控制器(46)连接，反馈控制单元根据从光电检测器接收到的光电流向振镜驱动控制器发送控制信号，其中，振镜(20)、光电检测器(28)和反馈控制单元(48)构成闭环扫描控制系统。本申请还公开了一种荧光显微镜，其包括激光输出设备和显微镜单元(5)，从激光输出设备输出的激光光束能够进入显微镜单元，以使样品受激发而发射出荧光。本申请能够解决激光输出设备长期使用过程中由于光束漂移导致的稳定性较差的技术问题。

Laser output equipment and fluorescence microscope

The present application discloses a laser output device, which includes a vibrating mirror (20), a vibrating mirror drive controller (46), a photoelectric detector (28) and a feedback control unit (48). A feedback control unit (48) and the input end of the photoelectric detector (28) connected, and the output end of the galvanometer driven controller (46) connected to the feedback control unit drives control signals sent to the controller according to the current mirror light from the photoelectric detector receives the mirror (20), photoelectric detector (28) and a feedback control unit (48) to form a closed loop scanning control system. The application also discloses a fluorescent microscope, which includes a laser output device and a microscope unit (5), and a laser beam output from the laser output device can enter the microscope unit to enable the sample to be stimulated and emit fluorescence. This application can solve the technical problem of poor stability caused by beam drift in the long term use of laser output equipment.

【技术实现步骤摘要】
激光输出设备和荧光显微镜
本申请涉及一种激光输出设备和荧光显微镜，属于光学仪器

技术介绍
荧光显微镜使人们看到了无法用肉眼观察到的微生物以及生物体内的微结构，是人类伟大专利技术之一。荧光显微镜不仅应用于生物学领域，在医学、物理学、化学等其它领域的应用也很广泛，已经成为人们了解世界不可缺少的工具。激光由于单色性好，功率高，使用寿命长，已成为荧光显微镜的主要光源。作为提供能量的激光输出设备，光束的略微漂移都会导致入射光的偏移，进入显微镜单元后能量会呈现指数衰减，这就限制了激光输出设备的使用。此外，光束调试过程过于专业，需专业人士完成校准工作，大大增加了设备的使用难度，故提供一种高稳定性的激光输出设备成为了使用者的理想选择。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种激光输出设备，其能够解决激光输出设备长期使用过程中由于光束漂移导致的稳定性较差的技术问题，能够实现激光光束传播过程中的功率损失最小化。本专利技术的另一目的在于提供一种荧光显微镜，其能够抑制由于激光输出设备的光束漂移导致的进入显微镜单元的光束能量衰减的情况发生。根据本申请的一个方面，提供了一种激光输出设备，包括用于产生激光光束的激光光源，其特征在于，所述激光输出设备还包括：振镜，所述振镜具有旋钮，通过转动所述旋钮能够实现所述振镜的扭转，所述振镜包括反射镜，所述反射镜用于改变入射至所述反射镜的激光光束的传播方向；振镜驱动控制器，所述振镜驱动控制器根据控制信号驱动所述振镜的旋钮进行扭转，进而带动所述反射镜转动；光电检测器，所述光电检测器用于检测所述激光输出设备在预定方向上输出的激光光束的光强，并将接收到的光强信息转变成光电流，从而检测激光光束的位置信息；反馈控制单元，所述反馈控制单元的输入端与所述光电检测器连接，所述反馈控制单元的输出端与所述振镜驱动控制器连接，所述反馈控制单元根据从所述光电检测器接收到的光电流向所述振镜驱动控制器发送控制信号，其中，所述振镜、所述光电检测器和所述反馈控制单元构成闭环扫描控制系统。当激光输出设备在长期使用过程中光束发生轻微漂移时，光电检测器接收到的光电流将发生变化。反馈控制单元会根据光电流的变化而向振镜驱动控制器发送相应的控制信号，由振镜驱动控制器控制振镜进行转动，从而将光电流调整为正常值。因此，振镜、光电检测器和反馈控制单元构成闭环扫描控制系统，能够解决激光输出设备长期使用过程中由于光束漂移导致的稳定性较差的技术问题，实现激光输出设备在长期使用过程中光束零偏移，同时实现激光光束传播过程中的功率损失最小化。优选地，所述激光光源为多个，对于每一个所述激光光源各配置一个所述振镜。优选地，所述振镜上固定有反射镜，用于改变入射至反射镜的激光光束的传播方向。优选地，所述激光输出设备包括光束分离部件，所述光束分离部件用于从激光输出设备的激光光束中分离出一部分光束，并且分离出的光束输入至所述光电检测器。进一步优选地，所述光束分离部件为二向色镜。作为本申请的一种实施方式，所述激光光源为多个，所述激光输出设备还包括激光汇集单元，所述激光汇集单元用于将多个所述激光光源产生的光束进行同轴合束，形成合束激光。优选地，所述激光汇集单元包括平行排列的多个二向色镜，多个所述激光光源产生的激光光束分别平行地入射至各所述二向色镜，各所述二向色镜选择性地反射与其对应的激光光源产生的激光光束并且透射其他激光光源产生的激光光束，从而将多个所述激光光源产生的光束进行同轴合束。优选地，激光汇集单元还包括与各所述激光光源一一对应的多个扩束镜，所述扩束镜用于在将多个所述激光光源产生的光束进行同轴合束之前对多个所述激光光源产生的光束扩束。作为本申请的一种实施方式，所述激光输出设备还包括光纤准直单元，光纤准直单元包括光纤和准直器，所述光纤接收入射的激光光束，所述准直器将激光光束进行准直处理后输出。优选地，在所述光纤之前设置有激光耦合单元，所述激光耦合单元包括依次设置的汇聚镜和耦合器，所述汇聚镜用于将较宽的激光光束聚焦成较细的激光光束，所述耦合器用于将激光光束耦合至所述光纤中。根据本申请的又一个方面，提供了一种荧光显微镜，所述荧光显微镜包括上述激光输出设备和显微镜单元，从所述激光输出设备输出的激光光束能够进入所述显微镜单元，以使样品受激发而发射出荧光。由于荧光显微镜的激光输出设备采用了闭环扫描控制系统，实现激光输出设备在长期使用过程中光束零偏移，所以根据本申请的荧光显微镜能够抑制由于激光输出设备的光束漂移导致的进入显微镜单元的光束能量衰减的情况发生。附图说明图1为根据本专利技术的荧光显微镜的一个实施例的示意图，其中主要示出了荧光显微镜的激光输出设备。图2为图1所示荧光显微镜的显微镜单元的示意图。图3为根据本专利技术的荧光显微镜的另一实施例的示意图，其中主要示出了荧光显微镜的激光输出设备。部件和附图标记列表：10-激光器；20-振镜；21-电动反射镜架；22-反射镜；24-扩束镜；26-二向色镜；27-作为光束分离部件的二向色镜；28-光电检测器；30-汇聚镜；32-耦合器；40-光纤；42-准直器；46-振镜驱动控制器；48-反馈控制单元；5-显微镜单元；50-样品；51-二向色镜；52-样品台；53-物镜；61-反射镜；62-聚焦镜；63-CCD检测器；64-滤光片。具体实施方式下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。实施例1图1和图2示出了根据本专利技术的荧光显微镜的一个实施例，其中图1主要示出了荧光显微镜的激光输出设备；图2为图1所示荧光显微镜的显微镜单元的示意图。如图1和图2所示，根据本专利技术的荧光显微镜包括激光输出设备和显微镜单元，其中，激光输出设备输出的激光光束进入显微镜单元，以使显微镜单元中的样品受激发而发射出荧光。如图1所示，根据本专利技术的激光输出设备包括用于产生激光光束的激光光源。在本实施例中，激光光源包括五个激光器10，五个激光器10发射出平行的五束激光光束，各激光器10发射出的激光的波长分别为：405nm，488nm，532nm，561nm，647nm。当然，可以根据具体使用需求选择不同波长、功率、调制速度的激光器。激光器10的类型可以选择气体激光器、固体激光器或半导体激光器等。在本实施例中，五个激光器10为同一类型的激光器。优选地，五个激光器10发射的激光光束的直径彼此接近，从而有利于将激光光束耦合到后续将具体说明的光纤40中。在本实施例中，如图1所示，激光输出设备还包括五个振镜20，对于每一个激光光源各配置一个振镜20。各振镜20具有旋钮(未示出)，通过转动该旋钮能够实现振镜20的扭转。每一个振镜20上均固定一个反射镜22，反射镜22用于改变入射至该反射镜的激光光束的传播方向。此外，激光输出设备还包括振镜驱动控制器46，该振镜驱动控制器46能够根据控制信号驱动五个振镜20的旋钮进行扭转，进而带动所述反射镜22转动，从而改变入射至反射镜22的激光光束的传播方向。根据本专利技术的激光输出设备设置有光电检测器28，该光电检测器28用于检测激光输出设备在预定方向上输出的激光光束的光强并将接收到的光强信息转变成光电流，从而检测激光光束的位置信息。此外，根据本专利技术的激光输出设备还包括反馈控制单元48，该反馈控制单元48的输入端与光电检测器28连接，反馈控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光输出设备，包括用于产生激光光束的激光光源，其特征在于，所述激光输出设备还包括：振镜(20)，所述振镜具有旋钮，通过转动所述旋钮能够实现所述振镜的扭转，所述振镜(20)包括反射镜(22)，所述反射镜(22)用于改变入射至所述反射镜的激光光束的传播方向；振镜驱动控制器(46)，所述振镜驱动控制器根据控制信号驱动所述振镜(20)的旋钮进行扭转，进而带动所述反射镜(22)转动；光电检测器(28)，所述光电检测器用于检测所述激光输出设备在预定方向上输出的激光光束的光强并将接收到的光强信息转变成光电流，从而检测激光光束的位置信息；反馈控制单元(48)，所述反馈控制单元的输入端与所述光电检测器(28)连接，所述反馈控制单元的输出端与所述振镜驱动控制器(46)连接，所述反馈控制单元(48)根据从所述光电检测器(28)接收到的光电流向所述振镜驱动控制器(46)发送控制信号；其中，所述振镜(20)、所述光电检测器(28)和所述反馈控制单元(48)构成闭环扫描控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种激光输出设备，包括用于产生激光光束的激光光源，其特征在于，所述激光输出设备还包括：振镜(20)，所述振镜具有旋钮，通过转动所述旋钮能够实现所述振镜的扭转，所述振镜(20)包括反射镜(22)，所述反射镜(22)用于改变入射至所述反射镜的激光光束的传播方向；振镜驱动控制器(46)，所述振镜驱动控制器根据控制信号驱动所述振镜(20)的旋钮进行扭转，进而带动所述反射镜(22)转动；光电检测器(28)，所述光电检测器用于检测所述激光输出设备在预定方向上输出的激光光束的光强并将接收到的光强信息转变成光电流，从而检测激光光束的位置信息；反馈控制单元(48)，所述反馈控制单元的输入端与所述光电检测器(28)连接，所述反馈控制单元的输出端与所述振镜驱动控制器(46)连接，所述反馈控制单元(48)根据从所述光电检测器(28)接收到的光电流向所述振镜驱动控制器(46)发送控制信号；其中，所述振镜(20)、所述光电检测器(28)和所述反馈控制单元(48)构成闭环扫描控制系统。2.根据权利要求1所述的激光输出设备，其特征在于，所述激光光源为多个，对于每一个所述激光光源各配置一个所述振镜(20)。3.根据权利要求1所述的激光输出设备，其特征在于，所述振镜(20)上固定了反射镜(22)，用于改变入射至反射镜的激光光束的传播方向。4.根据权利要求1所述的激光输出设备，其特征在于，所述激光输出设备包括光束分离部件(27)，所述光束分离部件用于从激光输出设备的激光光束中分离出一部分光束，并且分离出的光束输入至所述光电检测器。5.根据权利要求4所述的激光输出设备，其特征在于，所述光束分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗斌，许阳月，王宏达，
申请(专利权)人：大连光耀辉科技有限公司，中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21