本申请公开了一种拉曼散射的超透镜及其对应的成像装置，涉及拉曼散射显微技术的技术领域，本申请旨在解决设备体积大、成本高、装配难度大的问题，本申请中的超透镜包括基底以及设置在所述基底上的超结构单元，所述超结构单元包括多个纳米结构：其中，所述超透镜被配置为，接收泵浦光和斯托克斯光后，将所述泵浦光和所述斯托克斯光聚焦至同一位置，本申请利用超透镜对光的出射角度的调制与波长无关的原理，通过纳米结构将两种不同频率的光聚焦至同一位置。一位置。一位置。
【技术实现步骤摘要】
拉曼散射的超透镜及其对应的成像装置
[0001]本申请涉及拉曼散射显微技术的
，具体是一种拉曼散射的超透镜及其对应的成像装置。
技术介绍
[0002]拉曼散射显微成像技术是一种无需对样本标记、具有高成像分辨率和化学特异性的成像技术，已经应用在生物医疗等多个行业。
[0003]现有技术中通过激光器将泵浦光和斯托克斯光在调节器中调制后，经过物镜再投射至检测样本上，其物镜由多枚球面或非球面的镜片组合而成，其需要复杂的光学设计，才能够将两束不同波长的光同时作用于待测样本上，由于其组合元件过多，导致其存在体积大、成本高、装配难度大的问题。
技术实现思路
[0004]为解决上述问题，即设备体积大、成本高、装配难度大的问题，本申请提出了一种拉曼散射的超透镜，所述超透镜包括基底以及设置在所述基底上的超结构单元，所述超结构单元包括多个纳米结构：
[0005]其中，所述超透镜被配置为，接收泵浦光和斯托克斯光后，将所述泵浦光和所述斯托克斯光聚焦至同一位置。
[0006]通过采用上述技术方案，基于超透镜对光的出射角度与波长无关的原理，通过设置纳米结构的角度和/或尺寸，将两种不同频率的光聚焦至同一位置。
[0007]在本申请的一个实施方式中：所述纳米结构包括偏振相关结构，所述偏振相关结构包括纳米椭圆柱和/或纳米鳍，所述超结构单元的顶点和/或中心位置设置所述偏振相关结构。
[0008]在本申请的一个实施方式中：所述纳米结构包括偏振无关结构，所述偏振无关结构包括纳米圆柱和/或纳米方柱，所述超结构单元的顶点和/或中心位置设置所述偏振无关结构。
[0009]在本申请的一个实施方式中：所述纳米结构之间采用空气填充或者采用填充材料填充，所述填充材料为工作波段透明的材料。
[0010]在本申请的一个实施方式中：所述填充材料的折射率与所述纳米结构的折射率差值的绝对值大于等于0.5。
[0011]在本申请的一个实施方式中：所述超透镜为可调超透镜，所述可调超透镜通过外加激励调控所述可调超透镜的焦距。
[0012]在本申请的一个实施方式中：所述外加激励包括电控、光控以及热控。
[0013]在本申请的一个实施方式中：基于电控的所述可调超透镜包括相变单元，所述相变单元包括间隔设置的第一电极、第二电极以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的纳米结构，其中所述纳米结构包括相变材料或由相变材料构成，所述第一电极与所述第
二电极通过所述相变单元的中间件实现电连接，所述可调超透镜能够通过改变所述第一电极与所述第二电极之间的电势，改变所述相变单元的相变态。
[0014]在本申请的一个实施方式中：基于电控的所述可调超透镜包括相变单元，所述相变单元包括纳米结构、第一电极层、第二电极层和相变材料层，其中所述第一电极层填充于所述纳米结构的周围，所述第一电极层的高度低于所述纳米结构的高度；所述相变材料层设置在所述第一电极层远离所述基底的一侧，且填充于所述纳米结构的周围，所述第一电极层与所述相变材料层的高度之和大于或等于所述纳米结构的高度；所述第二电极层设置于所述相变材料层远离所述基底的一侧；
[0015]基于电控的所述可调超透镜能够通过改变所述第一电极层与所述第二电极之间的电势，改变所述相变材料层的相变态。
[0016]本申请还提出了一种拉曼散射的成像装置，其包括：
[0017]光源，能够投射出泵浦光和斯托克斯光；
[0018]上述的拉曼散射的超透镜，用于将所述泵浦光和所述斯托克斯光聚焦至待测样本的同一位置上；
[0019]以及接收模块，用于接收经所述待测样本散射后的光，并根据所述散射后的光的频率变化和强度变化，确认所述待测样本的对应位置的特征信息。
[0020]通过采用上述技术方案，减小了整体的体积，减小了所占用空间，减少了所需零部件的数量，使得维护安装简便，且成像清晰。
[0021]在本申请的一个实施方式中：所述拉曼散射的超透镜朝向入射光的一侧设置有会聚透镜，所述会聚透镜的至少一侧设置为凸面，所述会聚透镜用于调节所述泵浦光和所述斯托克斯光的出射角度。
[0022]通过采用上述技术方案，进一步增加成像装置对光的会聚作用。
[0023]在本申请的一个实施方式中：所述会聚透镜包括或者是会聚超透镜，入射至所述会聚超透镜的光，依次通过所述会聚超透镜和所述拉曼散射的超透镜进行调制，以将所述光会聚至目标位置。
[0024]在本申请的一个实施方式中：所述成像装置还包括调节装置，所述调节装置设置在所述光源与所述拉曼散射的超透镜之间，所述调节装置能够对所述泵浦光和/或所述斯托克斯光进行波长调制。
[0025]在本申请的一个实施方式中：所述成像装置还包括外部浸液，所述待测样本设置在所述外部浸液中，所述外部浸液临接于所述超透镜，且相对于所述超透镜位于光路的下游一侧；
[0026]其中，所述外部浸液的折射率与所述超透镜的等效折射率之差的绝对值小于空气的折射率与所述拉曼散射的超透镜的等效折射率之差的绝对值。
[0027]通过采用上述技术方案，通过将待测样本浸没在外部浸液中，克服光学分辨率的限制，提高成像装置的NA值，增加装置对光能的利用，且光出射至外部浸液后的折射越小，在待测样本上形成的反射和折射便越小，从而提升了光的会聚作用，使得装置能够捕获更多的光。
[0028]本申请的有益效果为：
[0029]基于超透镜对光的出射角度与波长无关的原理，通过纳米结构调节超透镜的焦
距，使得两种不同波长的光能够聚焦至同一位置，进而消除色差及像差，且可超越衍射极限的限制。
附图说明
[0030]为了能更进一步了解本技术的特征以及
技术实现思路
，请参阅以下有关本技术的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本技术加以限制。
[0031]图1是本申请的拉曼散射的超透镜的结构示意图。
[0032]图2为本申请的可调超透镜的其中一种纳米结构的示意图。
[0033]图3为本申请的可调超透镜的其中一种纳米结构的示意图。
[0034]图4本申请的拉曼散射的超透镜的超结构单元的示意图。
[0035]图5为本申请的拉曼散射的成像装置的结构示意图。
[0036]图6为本申请的现有技术的结构示意图。
[0037]图7为本申请的现有技术中拉曼散射原理的示意图。
[0038]附图标记：
[0039]1、超透镜；2、待测样本；3、外部浸液；4、接收模块；5、光源；
[0040]111、第一电极；112、第二电极；113、连接层；114、纳米结构；115、第一绝缘层；116、第二绝缘层；117、填充物；
[0041]211、基底；212、纳米结构二；213、相变材料层；214、第一电极层；215、第二电极层。
具体实施方式
[0042]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种拉曼散射的超透镜，其特征在于，所述超透镜包括基底以及设置在所述基底上的超结构单元，所述超结构单元包括多个纳米结构：其中，所述超透镜被配置为，接收泵浦光和斯托克斯光后，将所述泵浦光和所述斯托克斯光聚焦至同一位置。2.根据权利要求1所述的拉曼散射的超透镜，其特征在于，所述纳米结构包括偏振相关结构，所述偏振相关结构包括纳米椭圆柱和/或纳米鳍，所述超结构单元的顶点和/或中心位置设置所述偏振相关结构。3.根据权利要求1所述的拉曼散射的超透镜，其特征在于，所述纳米结构包括偏振无关结构，所述偏振无关结构包括纳米圆柱和/或纳米方柱，所述超结构单元的顶点和/或中心位置设置所述偏振无关结构。4.根据权利要求2或3所述的拉曼散射的超透镜，其特征在于，所述纳米结构之间采用空气填充或者采用填充材料填充，所述填充材料为工作波段透明的材料。5.根据权利要求4所述的拉曼散射的超透镜，其特征在于，所述填充材料的折射率与所述纳米结构的折射率差值的绝对值大于等于0.5。6.根据权利要求1所述的拉曼散射的超透镜，其特征在于，所述超透镜为可调超透镜，所述可调超透镜通过外加激励调控所述可调超透镜的焦距。7.根据权利要求6所述的拉曼散射的超透镜，其特征在于，所述外加激励包括电控、光控以及热控。8.根据权利要求7所述的拉曼散射的超透镜，其特征在于，基于电控的所述可调超透镜包括相变单元，所述相变单元包括间隔设置的第一电极、第二电极以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的纳米结构，其中所述纳米结构包括相变材料或由相变材料构成，所述第一电极与所述第二电极通过所述相变单元的中间件实现电连接，所述可调超透镜能够通过改变所述第一电极与所述第二电极之间的电势，改变所述相变单元的相变态。9.根据权利要求7所述的拉曼散射的超透镜，其特征在于，基于电控的所述可调超透镜包括基底以及相变单元，所述相变单元包括纳米结构、第一电极层、第二电极层和相变材料层，其中所述第一电极层填充于所述纳米结构的周围，所述第一电极层...
【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：
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