基于自适应光学的宽视场层析成像方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于自适应光学的宽视场层析成像方法及装置，所述宽视场层析成像方法包括如下步骤：S1：发出超短脉冲的初始光束；S2：初始光束被分解得到分解光束；S3：将分解光束射向调制器，调制的不同的调制单元对应的分解光束中的频率分量不同；S4：将从调制器射出的光束射向测量装置，测量装置测得在焦面处的波前信息；S5：提取出各频率分量的最优相位值，将该最优相位值反馈至调制器，使不同的调制单元以不同的速率增加其相位；S6：重复循环从S4到S5的过程，直至测量装置测得在焦面处的波前信息达到预定状态。根据本发明专利技术实施例的基于自适应光学的宽视场层析成像方法实现了高速、精准测量并补偿相位畸变。

Wide field of view tomography method and device based on adaptive optics

The invention discloses a wide field tomography method and an apparatus based on adaptive optics. The wide field tomography method comprises the following steps: S1: the initial beam emitting an ultrashort pulse; S2: the initial beam is decomposed into a decomposed beam; S3: the decomposed beam is transmitted to a modulator and modulated by different modulation units. The corresponding frequency components of the decomposed beams are different; S4: the beams emitted from the modulator are directed to the measuring device to measure the wavefront information at the focal plane; S5: the optimal phase values of each frequency component are extracted, and the optimal phase values are fed back to the modulator so that different modulation units increase their phase at different rates. S6: Repeat the cycle from S4 to S5 until the wavefront information at the focal plane is measured by the measuring device. A wide field tomography method based on adaptive optics according to an embodiment of the invention realizes high-speed, accurate measurement and compensation for phase distortion.

【技术实现步骤摘要】
基于自适应光学的宽视场层析成像方法及装置
本专利技术涉及光学显微领域，尤其涉及一种基于自适应光学的宽视场层析成像方法及装置。
技术介绍
光学显微成像技术广泛应用于微观结构成像和生物动态信号探测。现有的光学显微镜中，普通宽场单光子荧光显微镜具有光漂白严重、背景荧光强、不具备层析能力等缺点；光片显微成像通过将激发与探测置于垂直的两个方向，降低了光漂白，在透明样本中实现了层析成像，但其无法应用于具有强散射特性的生物样本；共聚焦点扫描成像通过引入共焦针孔在一定范围内抑制了背景荧光，提高了穿透深度，但是受限于扫描器件的机械惯性，时间分辨率较低。此外，多光子点扫描成像系统采用长波长激发，提高了穿透深度，但是其时间分辨率无法满足生物医学研究的需求。为了实现宽视场层析成像，人们发展了时空聚焦技术。该方法的原理是采用色散元件对飞秒脉冲激光在空间上色散展开，使能量分散，再在焦面处实现会聚，从而基于非线性光学效应实现宽视场层析。时空聚焦技术实现了宽场激发并保留了层析能力，提高了时间分辨率，对比普通宽场显微镜和点扫描显微镜来说均具有优势。但是，在实际生物光学成像中，考虑到生物组织的各向异性及非均匀性，光在组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自适应光学的宽视场层析成像方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：发出超短脉冲的初始光束，所述初始光束为偏振光束；S2：对所述初始光束进行分解得到分解光束，所述分解光束在空间中各个频率分量分离；S3：将所述分解光束射向调制器，所述调制器具有多个调制单元，不同的所述调制单元对应的所述分解光束中的频率分量不同；S4：将从所述调制器射出的光束射向测量装置，所述测量装置测得在焦面处的波前信息；S5：通过所述波前信息提取出各频率分量的最优相位值，将该最优相位值反馈至所述调制器，使不同的所述调制单元以不同的速率增加其相位；S6：重复循环从S4到S5的过程，直至所述测量装置测得在焦面处的波前信息达...

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应光学的宽视场层析成像方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：发出超短脉冲的初始光束，所述初始光束为偏振光束；S2：对所述初始光束进行分解得到分解光束，所述分解光束在空间中各个频率分量分离；S3：将所述分解光束射向调制器，所述调制器具有多个调制单元，不同的所述调制单元对应的所述分解光束中的频率分量不同；S4：将从所述调制器射出的光束射向测量装置，所述测量装置测得在焦面处的波前信息；S5：通过所述波前信息提取出各频率分量的最优相位值，将该最优相位值反馈至所述调制器，使不同的所述调制单元以不同的速率增加其相位；S6：重复循环从S4到S5的过程，直至所述测量装置测得在焦面处的波前信息达到预定状态。2.根据权利要求1所述的基于自适应光学的宽视场层析成像方法，其特征在于，所述调制器为纯相位调节的调制器，或者所述调制器为强度、相位共同调节的调制器。3.根据权利要求1所述的基于自适应光学的宽视场层析成像方法，其特征在于，所述调制器为透射式调制器，或者所述调制器为反射式调制器。4.一种基于自适应光学的宽视场层析成像装置，其特征在于，包括：飞秒激光器，所述飞秒激光器用于发射初始的偏振光束；色散元件，所述色散元件接收所述飞秒激光器发射出的初始光束，且所述色散元件将所述初始光束按照频率分量分解成分解光束；光调制器，所述光调制器接收所述色散元件分解出的所述分解光束，所述光调制器具有多个调制单元，以将所述分解光束调制成调制光束；探测器，所述探测器接收所述调制光束，所述调制光束在所述探测器上成像；其中，所述探测器将成像信息反馈出的最优相位值反馈至所述光调制器，所述多个调制单元针对不同频率分量按照不同速...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴琼海，张元龙，孔令杰，谢浩，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11