基于时空聚焦的均匀全息双光子显微系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于时空聚焦的均匀全息双光子显微系统。激光器输出线偏振飞秒激光，经半波片和偏振光分束器调节功率和偏振方向达到最大调制效率，再经过正交柱透镜后斜入射到反射式液晶空间光调制器上，正交柱透镜组紧邻液晶空间光调制器平行放置，相位调制后光束经过一组由第二消色差透镜和第三消色差透镜构成的中继4F透镜进入时空聚焦模块，时空聚焦模块输出色散补偿后的激光经过二向色镜反射，再由物镜聚焦至实验样本上。本发明专利技术加载至液晶空间光调制器的全息相位图中相位奇点基本消除，最终获得无散斑噪声的高轴向分辨率的均匀全息光束，具有适用范围广泛、兼容性强、激发效率高等优点。发效率高等优点。发效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于时空聚焦的均匀全息双光子显微系统


[0001]本专利技术涉及光学全息领域的一种显微光学系统，具体涉及基于时空聚焦的均匀全息双光子显微系统。

技术介绍

[0002]全息双光子显微系统广泛用于显微成像、光遗传和光刻领域等。全息双光子系统用于显微成像能够提升图像信噪比，用于光遗传可以精准定位靶细胞位置并提高激发效率，用于光刻加工可以提高加工精度并加快加工速度。通过计算机生成的全息相位图可以控制光场的强度分布，全息相位图可以改变每个像素处的相位而不会对振幅产生影响。实际应用中，单色光照射空间光调制器或其他类似光学器件实现相位调制，该光束中继到聚焦物镜，在物镜的焦平面处会产生所需任意形状的强度分布。然而全息光束整形的主要问题是在整形后的全息光束中存在严重的散斑噪声，这严重降低了光束质量。
[0003]目前抑制或消除全息光束的散斑噪声的方法主要有四种：一是降低光源相干性，这种方法光路复杂，牺牲时间分辨率获取均匀全息光束；二是光路改进，对GS算法产生的CGH在频域上低通滤波，滤除高频的散斑噪声获取均匀全息光束，该方案在光路中增设滤波器，调节难度增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时空聚焦的均匀全息双光子显微系统，其特征在于：包括飞秒激光器(1)、半波片(2)、偏振分束镜(3)、聚焦镜(4)、针孔(5)、第一消色差透镜(6)、正交柱透镜(7)、液晶空间光调制器(8)、第二消色差透镜(9)、第一反射镜(10)、第三消色差透镜(11)、第二反射镜(12)、第四消色差透镜(13)、反射式闪耀光栅(14)、第三反射镜(16)、第五消色差透镜(17)、二向色镜(18)、物镜(19)、滤光片(21)、管透镜(22)和相机(23)；飞秒激光器(1)发出飞秒激光束，飞秒激光束经过半波片(2)后入射到偏振分束镜(3)发生反射，偏振分束镜(3)的反射光束依次经聚焦镜(4)、针孔(5)、第一消色差透镜(6)后再透过正交柱透镜(7)入射到反射式液晶空间光调制器(8)发生相位调制，正交柱透镜(7)布置在液晶空间光调制器(8)前方，液晶空间光调制器(8)的反射调制光束再经正交柱透镜(7)透射后依次经第二消色差透镜(9)、第一反射镜(10)发生反射，第一反射镜(10)的反射光束再经第三消色差透镜(11)、第二反射镜(12)发生反射，第二反射镜(12)的反射光束经第四消色差透镜(13)、反射式闪耀光栅(14)发生反射，反射式闪耀光栅(14)的反射光束再经第三反射镜(16)反射、第五消色差透镜(17)透射后入射到二向色镜(18)发生反射，二向色镜(18)的反射光束经物镜(19)后产生全息光束照射到实验样本(20)，实验样本(20)被全息光束激发的荧光经物镜(19)逆反回到二向色镜(18)发生透射，二向色镜(18)的透射光束依次经滤光片(21)、管透镜(22)后入射到相机(23)。2.根据权利要求1所述的一种基于时空聚焦的均匀全息双光子显微系统，其特征在于：所述的针孔(5)和第一消色差透镜(6)构成第一组4F透镜组，第二消色差透镜(9)和第三消色差透镜(11)构成第二组4F透镜组，第四消色差透镜(13)和第五消色差透镜(17)构成第三组4F透镜组。3.根据权利要求1所述的一种基于时空聚焦的均匀全息双光子显微系统，其特征在于：所述的正交柱透镜(7)为长焦，长焦是指500mm以上。4.根据权利要求3所述的一种基于时空聚焦的均匀全息双光子显微系统，其特征在于：所述的正交柱透镜(7)分为两个柱透镜的正交组合并紧邻液晶空间光调制器平行放置。5.根据权利要求1所述的一种基于时空聚焦的均匀全息双光子显微系统，其特征在于：所述的反射式闪耀光栅(14)反射出0级光束和1级光束，在0级光束出射端布置光挡(15)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科，龚薇，王一帆，郑瑶，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：