一种接收系统及显微镜技术方案

本实用新型专利技术提供了一种接收系统及显微镜，其中，该接收系统包括：分束超透镜、汇聚超透镜以及探测器；汇聚超透镜的数量与探测器的数量均为多个且一一对应；汇聚超透镜设置于分束超透镜的出光侧，探测器设置于汇聚超透镜的出光侧；分束超透镜用于将具有不同目标波长的入射光分束为多束具有一种目标波长的探测光，并将每束探测光分别射向位于不同目标方向的汇聚超透镜；汇聚超透镜用于将射入的探测光汇聚至相应的探测器。通过本实用新型专利技术实施例提供的接收系统，因采用分束超透镜，故具有体积轻薄、结构简单、成本低等优点；并且该接收系统的分光效果好，多个探测器可同时接收射入的探测光，提高了接收探测光的效率。提高了接收探测光的效率。提高了接收探测光的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种接收系统及显微镜


[0001]本技术涉及显微成像
，具体而言，涉及一种接收系统及显微镜。

技术介绍

[0002]目前，在活体细胞显微成像领域，可以使用多通道检测方法同步观察多个细胞结构和细胞的活动过程，为生理学研究提供重要的支撑依据，该方法在细胞学、医学领域有着重要的应用。在活体细胞多通道检测中，通常使用不同的荧光探针标记不同细胞或细胞中的不同组织，通过宽光谱光源激发出所有探针的荧光信号，并设置具有光栅、二向色镜或滤波轮等分光元件的接收系统，通过该接收系统将不同的荧光信号反射或折射至不同的探测器中。
[0003]但是，当接收系统中采用光栅作为分光元件时，光栅的分辨率不高，该接收系统成像的清晰度低；当接收系统中采用二向色镜作为分光元件时，需要设置多个二向色镜，该接收系统体积大，成本高；当接收系统中采用滤光轮作为分光元件时，无法同时获取不同的荧光信号，将导致该接收系统成像速度慢。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术实施例的目的在于提供一种接收系统及显微镜。
[0005]第一方面，本技术实施例提供了一种接收系统，包括：分束超透镜、汇聚超透镜以及探测器；所述汇聚超透镜的数量与所述探测器的数量均为多个，且二者一一对应；所述汇聚超透镜设置于所述分束超透镜的出光侧，所述探测器设置于所述汇聚超透镜的出光侧；所述分束超透镜用于将具有不同目标波长的入射光分束为多束具有一种目标波长的探测光，并将每束所述探测光分别射向位于不同目标方向的所述汇聚超透镜；所述汇聚超透镜用于将射入的所述探测光汇聚至相应的探测器；所述探测器用于接收射入的所述探测光。
[0006]可选地，目标方向包括：所述探测光向同一垂轴方向上的任一位置的出射方向；所述垂轴方向表示垂直于所述分束超透镜的主光轴的轴的方向。
[0007]可选地，分束超透镜包括纳米结构，所述纳米结构的相位满足：
[0008][0009]其中，i表示所述入射光所包括的目标波长的个数；(x,y)表示所述入射光的入射位置；表示位于(x,y)坐标处的所述纳米结构对第i个目标波长调制的相位；λ
i
表示第i个所述目标波长；f表示所述分束超透镜的焦距。
[0010]可选地，该接收系统还包括：滤波片；所述滤波片的数量为多个，每个所述滤波片均设置于所述分束超透镜与所述汇聚超透镜之间，且所述滤波片与所述汇聚超透镜之间的距离小于所述滤波片与所述分束超透镜之间的距离；所述滤波片用于滤除目标波长以外的光。
[0011]第二方面，本技术实施例还提供了一种显微镜，包括：如上述任一接收系统和发射系统；所述发射系统设置于所述接收系统的入光侧，用于发射所述具有不同目标波长的入射光。
[0012]可选地，发射系统包括：光源模组和显微镜组；所述光源模组用于生成激发光；所述显微镜组设置于所述光源模组的出光侧，用于将所述激发光中的至少部分射向待测样品，并使所述待测样品被激发出不同目标波长的光，将具有所述不同目标波长的光作为入射光射向位于所述显微镜组出光侧的所述接收系统。
[0013]可选地，光源模组包括：光源、准直透镜和锥形透镜；所述光源用于发射初始光；所述准直透镜设置于所述光源的出光侧，用于对所述初始光进行准直；所述锥形透镜设置于所述准直透镜的出光侧，用于将准直后的初始光形成激发光并射向所述显微镜组，且所述激发光为贝塞尔光束。
[0014]可选地，准直透镜包括准直超透镜。
[0015]可选地，锥形透镜包括超衍射聚焦超透镜，所述超衍射聚焦超透镜包括：基底以及阵列排布于所述基底表面的多个纳米单元；多个所述纳米单元将所述超衍射聚焦超透镜配置为具有锥形面相位分布的超透镜，所述超衍射聚焦超透镜用于对准直后的初始光进行超衍射聚焦，形成所述贝塞尔光束。
[0016]可选地，超衍射聚焦超透镜的相位分布满足：其中，Φ
B
表示所述超衍射聚焦超透镜的相位分布，r表示所述超衍射聚焦超透镜上任一点距中心的径向距离，表示光波的波矢，R表示所述超衍射聚焦超透镜的最大口径，f为所述最大口径对应的焦点位置。
[0017]可选地，显微镜组包括：分光镜、显微物镜和显微目镜；所述分光镜设置于所述显微物镜和所述显微目镜之间，所述显微目镜的物方焦平面与所述显微物镜的像方焦平面处于同一平面；所述分光镜用于将所述激发光中的至少部分反射向所述显微物镜；所述显微物镜用于将入射的所述激发光汇聚并射向所述待测样品；所述待测样品被激发出的所述不同目标波长的光依次经所述显微物镜和所述分光镜射向所述显微目镜；所述显微目镜用于将射入其中的所述不同目标波长的光作为入射光射向所述接收系统。
[0018]可选地，分光镜包括半透半反镜。
[0019]本技术实施例上述第一方面提供的方案中，利用分束超透镜所具有的大色散特点，按照目标波长的不同将入射光分束为多束具有一种目标波长的探测光，并将多束探测光分别射向位于不同目标方向上的汇聚超透镜，令相应的汇聚超透镜能够将射入其中的探测光汇聚至对应的探测器中，进而使探测器可以针对射入其中的探测光进行后续处理。该接收系统因采用分束超透镜，故具有体积轻薄、结构简单、成本低等优点；并且，该接收系统的分光效果也较好(分辨率较高)，多个探测器可同时接收并处理射入的探测光，提高了
接收探测光的效率。
[0020]本技术实施例上述第二方面提供的方案中，通过在接收系统的入光侧设置发射系统，可以构成能够对不同目标波长的探测光进行成像的显微镜，该显微镜结构简单，体积轻薄，成本低；并且，该显微镜所成的图像分辨率高，其成像速度也快。
[0021]为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1示出了本技术实施例所提供的一种接收系统的结构示意图；
[0024]图2示出了本技术实施例所提供的接收系统中，包括滤波片的结构示意图；
[0025]图3示出了本技术实施例所提供的显微镜的示意图；
[0026]图4示出了本技术实施例所提供的显微镜中，发射系统的结构示意图；
[0027]图5示出了本技术实施例根据传统锥形透镜所得到的锥形面相位分布示意图；
[0028]图6示出了本技术实施例提供的一种显微镜的整体结构示意图；
[0029]图7示出了本技术实施例所提供的显微镜中，分束超透镜分光的示意图；
[0030]图8示出了本技术实施例所提供的显微镜中，相面光线汇聚分析图。
[0031]图标：
[0032]1‑
接收系统、2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接收系统，其特征在于，包括：分束超透镜(11)、汇聚超透镜(12)以及探测器(13)；所述汇聚超透镜(12)的数量与所述探测器(13)的数量均为多个，且二者一一对应；所述汇聚超透镜(12)设置于所述分束超透镜(11)的出光侧，所述探测器(13)设置于所述汇聚超透镜(12)的出光侧；所述分束超透镜(11)用于将具有不同目标波长的入射光分束为多束具有一种目标波长的探测光，并将每束所述探测光分别射向位于不同目标方向的所述汇聚超透镜(12)；所述汇聚超透镜(12)用于将射入的所述探测光汇聚至相应的探测器(13)；所述探测器(13)用于接收射入的所述探测光。2.根据权利要求1所述的接收系统，其特征在于，所述目标方向包括：所述探测光向同一垂轴方向上的任一位置的出射方向；所述垂轴方向表示垂直于所述分束超透镜(11)的主光轴的轴的方向。3.根据权利要求2所述的接收系统，其特征在于，所述分束超透镜(11)包括纳米结构，所述纳米结构的相位满足：其中，i表示所述入射光所包括的目标波长的个数；(x,y)表示所述入射光的入射位置；表示位于(x,y)坐标处的所述纳米结构对第i个目标波长调制的相位；λ
i
表示第i个所述目标波长；f表示所述分束超透镜(11)的焦距。4.根据权利要求1所述的接收系统，其特征在于，还包括：滤波片(14)；所述滤波片(14)的数量为多个，每个所述滤波片(14)均设置于所述分束超透镜(11)与所述汇聚超透镜(12)之间，且所述滤波片(14)与所述汇聚超透镜(12)之间的距离小于所述滤波片(14)与所述分束超透镜(11)之间的距离；所述滤波片(14)用于滤除目标波长以外的光。5.一种显微镜，其特征在于，包括：如上述权利要求1
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4任一所述的接收系统(1)和发射系统(2)；所述发射系统(2)设置于所述接收系统(1)的入光侧，用于发射所述具有不同目标波长的入射光。6.根据权利要求5所述的显微镜，其特征在于，所述发射系统(2)包括：光源模组(21)和显微镜组(22)；所述光源模组(21)用于生成激发光；所述显微镜组(22)设置于所述光源模组(21)的出光侧，用于将所述激发光中的至少部分射向待测样品，并使所述待测样品被激发出不同目标波长的光，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小波，郝成龙，谭凤泽，朱健，
申请(专利权)人：深圳迈塔兰斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：