一种基于DMD的偏振调制超分辨显微成像系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于DMD的偏振调制超分辨显微成像系统及方法，通过光电调制器的偏振调制与DMD的点阵列离散图案反射光的激发照明调制相结合，可实现目标样品稀疏化成像，并通过基于DMD的偏振调制分子定位方式，来提高成像的时间分辨率和空间分辨率。该系统和方法对于生物细胞高空间分辨率、动态成像探索具有非常重要的意义，同时高时空分辨率的超分辨成像技术有益于生命科学、材料科学等众多前沿领域的探究发现。的探究发现。的探究发现。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DMD的偏振调制超分辨显微成像系统及方法


[0001]本专利技术属于超分辨显微成像
，具体涉及一种基于DMD的偏振调制超分辨显微成像系统及方法。

技术介绍

[0002]数字微镜器件(Digtial Micromirror Devices,DMD)是一种电子输入、光学输出的微机电系统(optical micro
‑
electrical
‑
mechanical system(MEMS))，它由许多小型铝制反射镜面组成，每个镜面被称为一个像素。每个镜面能够绕每一个正方向小镜子(或者叫一个像素)的对角线偏转。
[0003]DMD基于半导体制造技术，由高速数字式光反射开关阵列组成，通过控制微镜片绕固定(轭)的旋转和时域响应(决定光线的反射角度和停滞时间)来决定成像图形和其特性。DMD是一种新型、全数字化的平面显示器件，应用MEMS的工艺将反射微镜阵列和互补金属氧化物半导体静态随机存取存储器(complementary metal oxide semiconductor static random<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DMD的偏振调制超分辨显微成像系统，其特征在于，包括基于电光调制器的偏振调制单元、基于DMD的照明调制单元、基于探测器的显微成像单元、数据采集控制单元以及成像计算单元；所述偏振调制单元基于电光调制器调制激光并输出偏振光；所述照明调制单元基于DMD调制偏振光并产生点离散阵列图案的反射光；所述显微成像单元将点离散阵列图案的反射光照射到目标物品形成点离散激发区域，点离散激发区域内的目标样品受照射光激发产生荧光，该荧光被探测器接收并成像；所述数据采集控制单元控制DMD进行点离散阵列图案的照明调制，且在每次照明调制内，控制电光调制器进行n个偏振调制周期的偏振调制，并控制探测器采集每次偏振调制时目标样品产生的荧光，形成荧光成像阵列；所述成像计算单元基于每个点离散激发区域对应的荧光成像阵列定位每个点离散激发区域的所有单分子位置，并通过将所有点离散激发区域的单分子位置叠加得到超分辨成像图像。2.根据权利要求1所述的基于DMD的偏振调制超分辨显微成像系统，其特征在于，所述偏振调制单元还包括激光器、线偏振片、四分之一波片，其中，线偏振片的透光轴沿水平方向放置，电光调制器的晶体光轴方向与水平夹角45
°
放置，四分之一波片快轴沿水平方向放置，激光器发出的激光束依次经过线偏振片、电光调制器、四分之一波片，经过调制输出偏振光。3.根据权利要求1所述的基于DMD的偏振调制超分辨显微成像系统，其特征在于，所述照明调制单元还包括扩束组件、第三透镜、二向色镜、物镜，偏振调制单元出射的偏振光经过扩束组件实现光束扩束后，扩束后的光束满照至DMD的微镜阵列，经过微镜阵列调制后产生点离散阵列图案的反射光，反射光经过第三透镜会聚后再经过二向色镜反射至物镜后焦面，经过物镜的出射光平行照射至目标样品。4.根据权利要求3所述的基于DMD的偏振调制超分辨显微成像系统，其特征在于，所述扩束组件包括第一透镜和第二透镜。5.根据权利要求1所述的基于DMD的偏振调制超分辨显微成像系统，其特征在于，所述显微成像单元还包括物镜、滤光片、成像透镜，目标样品经过物镜的出射光激发后发出荧光，荧光依次经过物镜、二向色镜滤光片、成像透镜后被探测器接收。6.根据权利要求1所述的基于DMD的偏振调制超分辨显微成像系统，其特征在于，所述数据采集控制单元通过控制电光调制器的电压调制偏振光方向，并将光偏振方向变化180
°
为一个偏振调制周期，通过控制电光调制器的电压实现高速偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢禹先，于婷婷，冯建东，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：