基于共路并行荧光辐射差分的超分辨显微成像方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于共路并行荧光辐射差分的超分辨显微成像方法和装置，本方法利用液晶空间光调制器对荧光辐射差分超分辨显微成像中的激发光进行调制，将空间光调制器两部分分别加载为0

【技术实现步骤摘要】
基于共路并行荧光辐射差分的超分辨显微成像方法和装置


[0001]本专利技术涉及光学超分辨显微成像领域，具体地说，涉及一种基于共路并行荧光辐射差分的超分辨显微成像方法和装置。

技术介绍

[0002]在生物学、生命科学等领域中，光学显微镜是观察细胞、细胞器、病毒等的重要手段。然而，由于衍射及成像系统孔径的存在，光学显微镜的分辨率存在限制，这一限制称为阿贝衍射极限，值为0.61λ/NA，其中λ是光波波长，NA是物镜的数值孔径。
[0003]为突破衍射极限，科研人员提出了多种超分辨显微技术，其中荧光辐射差分超分辨显微技术(Fluorescence emission difference microscopy,FED)具有较低的光漂白特性和较快的成像速度。FED显微系统包括两路不同模式的激发光，其一是共聚焦光，在焦面表现为实心光斑；另一路是负共聚焦光，表现为面包圈型的空心光斑，内部尺寸小于衍射极限。FED显微图像是由这两幅图像差分得到的。
[0004]考虑到FED需要两幅图像，为了进一步提高成像速度，并行荧光辐射差分超分辨显微技术(Par本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于共路并行荧光辐射差分的超分辨显微成像方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将激光器发出的激光光束准直后利用起偏器转为线偏光，这一线偏光包含S分量和P分量；(2)调节液晶空间光调制器的出射平面与显微物镜入瞳共轭；使用液晶空间光调制器的一半部分，利用0
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2π涡旋相位调制，调制步骤(1)线偏光中平行于调制偏振方向的偏振分量，而对垂直于调整偏振方向的偏振分量不做调制；(3)液晶空间光调制器的出射光经四分之一波片后到达反射镜，通过反射镜反射回同一四分之一波片，之后到达液晶空间光调制器的另半部分；(4)将液晶空间光调制器的另半部分加载为闪耀光栅，从而使线偏光未被调制的分量被调制而倾斜，根据光栅方程，通过调整光栅常数计算倾角，使得最终实心光斑和空心光斑在物面上错开；(5)将空间光调制器的另半部分出射的两路光转为圆偏光；(6)两路圆偏光在样品面上呈现错开的实心光斑和空心光斑，实心光斑和空心光斑同时对样品进行扫描，激发的两路荧光信号分别经过各自的探测光路，由两个探测器接收，从而获得共聚焦光强度分布和负共聚焦光强度分布；(7)将负共聚焦光强度分布移位后与共聚焦光强度分布对应，根据荧光辐射差分公式，得到超分辨图像。2.根据权利要求1所述的一种基于共路并行荧光辐射差分的超分辨显微成像方法，其特征在于，所述步骤(1)中，光束通过起偏器后通过一个二分之一波片调整偏振方向；偏振方向应当通过负共聚焦光强度与共聚焦光强度之比来确定，即通过调整偏振方向使此二者强度匹配。3.根据权利要求1所述的一种基于共路并行荧光辐射差分的超分辨显微成像方法，其特征在于，所述步骤(2)中，线偏光入射液晶空间光调制器前使用一个D形镜转折光路，以减小入射角，改善液晶空间光调制器的性能。4.根据权利要求1所述的一种基于共路并行荧光辐射差分的超分辨显微成像方法，其特征在于，所述步骤(2)中，液晶空间光调制器对线偏光一个分量的调制不限于将其调制为涡旋光以形成横向空心光斑，也可通过0/π环形相位调制在物面形成纵向空心光斑，这类纵向空心光斑在横向同样具有较弱的空心光斑效果，从而可以实现三维荧...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡翠方，张智敏，黄宇然，刘少聪，刘旭，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：