【技术实现步骤摘要】
一种基于飞秒脉冲整形的超分辨显微成像系统及成像方法
本专利技术涉及显微镜技术，具体涉及一种基于飞秒脉冲整形的超分辨显微成像系统及其成像方法。
技术介绍
超分辨显微成像技术在活体生物组织成像、材料表征等领域有着重要的影响。其中受激辐射损耗显微技术(STED)、随机光学重构显微技术(STORM)、光学波动超分辨成像技术(SOFI)等是利用了荧光分子的不同特性，通过调制或采集获得荧光分子的不同发光情况而实现超分辨成像的显微技术。相较于其他成像方法，原理较为简单、可以进行活体组织超分辨成像、空间分辨率高等优势，在生物医学、纳米材料、光储存领域中有着非常巨大的应用。受激辐射损耗显微技术是通过一束激发光与一束包裹在激发光外的圆环形损耗光，使得每次只让圆环中心圆斑区域被激发，进而通过扫描得到整体的超分辨图像。随机光学重构显微技术，是利用荧光分子的光开关现象，每一次照亮若干不相邻的分子，通过激活、漂白等循环过程实现超分辨成像。光学波动超分辨成像技术是利用了量子点荧光分子的自发闪烁特性，得到不同时间的不同分子的明暗情况来得到超分辨结果。近年来，基于这些方法的超分辨显微技术可达到的分...
【技术保护点】
1.一种基于飞秒脉冲整形的超分辨显微成像系统，其特征在于，所述成像系统包括：飞秒脉冲激发光光源、脉冲整形系统、分光镜、物镜、样品调节台、信号收集系统和计算机控制系统；其中，所述飞秒脉冲激发光光源产生飞秒脉冲激光，为宽频光，包括了多个不同频率组分的光；所述脉冲整形系统通过将不同频率组分的光进行相位调制，将飞秒脉冲激光变为强度、偏振和频率随时间改变的一组整形脉冲，作为激发光；激发光经分光镜后，由物镜聚焦，照射在样品调节台表面的样品上，激发样品产生荧光、散射光以及光学非线性响应产生的光，作为信号光；样品中包含的粒子具有不同的性质和种类，不同的性质和种类的粒子对于每一组整形脉冲分别...
【技术特征摘要】
1.一种基于飞秒脉冲整形的超分辨显微成像系统，其特征在于，所述成像系统包括：飞秒脉冲激发光光源、脉冲整形系统、分光镜、物镜、样品调节台、信号收集系统和计算机控制系统；其中，所述飞秒脉冲激发光光源产生飞秒脉冲激光，为宽频光，包括了多个不同频率组分的光；所述脉冲整形系统通过将不同频率组分的光进行相位调制，将飞秒脉冲激光变为强度、偏振和频率随时间改变的一组整形脉冲，作为激发光；激发光经分光镜后，由物镜聚焦，照射在样品调节台表面的样品上，激发样品产生荧光、散射光以及光学非线性响应产生的光，作为信号光；样品中包含的粒子具有不同的性质和种类，不同的性质和种类的粒子对于每一组整形脉冲分别具有不同的特定的响应，从而通过改变整形脉冲的具体形式，主动控制粒子发出信号光的相对响应强度；信号光通过物镜收集，经分光镜后由信号收集系统采集；信号收集系统连接至计算机控制系统；脉冲整形系统连接至计算机控制系统；计算机控制系统控制脉冲整形系统改变对不同频率组分的光的相位调制，形成一组改变的整形脉冲；样品中包含的粒子由于种类和性质的不同，对于激发光的响应不同，对改变的整形脉冲的响应改变有所差别，从而通过改变整形脉冲的形式改变粒子间的相对响应强度；脉冲整形系统每改变一次整形脉冲的形式，粒子的相对响应强度就发生一次改变，从而得到一张发生改变的样品的信号光图像；获得多张样品的信号光图像，计算机控制系统通过图形处理算法分析多张信号光图像，从而获得样品的超分辨率图像。2.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，还包括激发光扩束准直系统，所述激发光扩束准直系统设置在脉冲整形系统与分光镜之间，激发光经激发光扩束准直系统进行扩束和准直。3.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，还包括滤波片，所述滤波片设置在样品调节台与信号收集系统之间，滤波片将从样品反射回来的激发光过滤掉。4.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，还包括信号光聚焦透镜，所述信号光聚焦透镜设置在样品调节台与信号收集系统之间，信号光经信号光聚焦透镜后聚焦。5.如权利要求1所述的成像系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：王树峰，刘聪越，李东海，褚赛赛，刘伟，龚旗煌，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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