一种基于偏振照明的同轴干涉散射显微成像装置及方法制造方法及图纸

一种基于偏振照明的同轴干涉散射显微成像装置，包括连续激光器、多个透镜、空间滤波器、波片、一个偏振分束镜、功率计、物镜、样品台、和多个反射镜，连续激光器的激光经一组透镜扩束准直并空间滤波后进入1/2波片，进行偏振方向调节。调节后的偏振光进入偏振分束棱镜将激光分为P光与S光，S光经物镜后宽场照明样品，颗粒散射光与反射光经物镜收集后进入偏振分束棱镜，该S光在偏振分束棱镜出射口形成部分正交偏振。本发明专利技术还提供一种基于偏振照明的同轴干涉散射显微成像装置的成像方法。本发明专利技术通过S光偏振照明并结合正交偏振原理，有效抑制背景反射光，提高了信号对比度；同时，结合干涉散射显微成像信号增强的优势，实现对样品表面小尺寸颗粒极弱信号的高信噪比检测。面小尺寸颗粒极弱信号的高信噪比检测。面小尺寸颗粒极弱信号的高信噪比检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于偏振照明的同轴干涉散射显微成像装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种纳米颗粒的光学检测与成像
，尤其涉及一种基于偏振照明的同轴干涉散射显微成像装置及方法。

技术介绍

[0002]纳米尺度下单分子与单颗粒等极弱信号获取对材料和生物医学研究具有重要作用。传统光学显微镜受衍射极限限制，检测能力不低于300nm。一些显微技术如扫描电子显微镜和原子力显微镜具有纳米尺度检测能力，然而，其检测效率低，且易对检测样品产生损伤。
[0003]现有单分子与单颗粒光学显微技术中，荧光显微探测具有抑制背景信号、成像效果好等优势，然而却受到光漂白、光饱和及光闪烁等影响，并且需要复杂的标记手段。基于颗粒瑞利散射的成像具有免标记、无毒性、无光漂白和拍摄时间不受限制等优势。暗场显微成像技术在暗黑背景下探测颗粒纯瑞利散射信号，具有低背景信号、高信噪比等优势。但是受限于瑞利散射极限，颗粒散射信号强度随着直径呈六次方减少，目前，暗场显微技术基本能够检测40nm以上的金颗粒。
[0004]干涉成像技术中，颗粒干涉散射信号与颗粒直径三次方成正比，能够进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于偏振照明的同轴干涉散射显微成像装置，其特征在于：包括偏振光源模块、照明光路、物镜(10)、样品台(11)、偏振分束镜(9)、成像模块以及调控和处理模块(16)；其中，偏振光源模块产生平行偏振连续激光，经过照明光路后在样品上产生宽场探测光斑，样品颗粒的散射光与基底反射光经过物镜(10)收集后通过成像模块进行干涉成像；调控和处理模块(16)采集与处理图像，得到颗粒干涉散射信号。2.如权利要求1所述的一种基于偏振照明的同轴干涉散射显微成像装置，其特征在于：所述偏振光源模块包括依次设置的连续激光器(1)、准直透镜组第一透镜(2)、第一空间滤波器(3)、准直透镜组第二透镜(4)和半波片(5)；所述连续激光器(1)发射线偏振光，经过准直透镜组第一透镜(2)、第一空间滤波器(3)、准直透镜组第二透镜(4)后调整为平行偏振光；所述平行偏振光通过半波片(5)旋转偏振方向，旋转方向后的线偏振光入射至照明光路。3.如权利要求2所述的一种基于偏振照明的同轴干涉散射显微成像装置，其特征在于：所述连续激光器(1)为保偏连续激光器，产生偏振连续激光。4.如权利要求2所述的一种基于偏振照明的同轴干涉散射显微成像装置，其特征在于：所述照明光路包括依次设置的第一全反镜(6)、可变光阑(7)、照明透镜(8)；旋转方向后的线偏振光经过第一全反镜(6)反射后进入可变光阑(7)及照明透镜(8)后由偏振分束镜(9)分为两束，其中一束为反射S偏振光，另一束为透射P偏振光；透射P偏振光进入功率计(12)监测光强，通过调整半波片(5)使功率计(12)检测的透射P偏振光强最小；反射S偏振光汇聚于物镜(10)后焦面，经过物镜(10)后产生平行宽场光斑照射样品台(11)表面产生宽场照明光斑；样品台(11)上设有被检测样品颗粒，被检测样品颗粒的散射光与基底表面的反射光一起进入物镜(10)后，经过偏振分束镜(9)进行正交偏振抑制背景反射光后入射成像模块。5.如权利要求4所述的一种基于偏振照明的同轴干涉散射显微成像装置，其特征在于：所述S偏振光照明的干涉光场点扩散函...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文杰，杨思恒，张祖鑫，王权，王瑾，陈勰宇，周楠，董建杰，匡翠方，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：