一种上转换结构光照明三维超分辨成像系统以及方法技术方案

技术编号:40748861 阅读:23 留言:0更新日期:2024-03-25 20:05
本发明专利技术公开了一种上转换结构光照明三维超分辨成像系统以及方法,属于显微成像领域,激光光源发出的光经过反射式空间光调制器相位调控后进入傅里叶透镜组变成各级次衍射光斑出射,滤光小孔滤出±1和±2级衍射级次的光线;±1和±2级衍射级次的光线经过显微物镜照射至载物台上的样品,样品被激发后产生荧光波段,荧光经过显微物镜后经调焦组件调焦后聚焦到第一相机的靶面成像;第二超透镜调制器对荧光进行轴向变焦层扫,第二相机进行焦面成像锁定最佳焦面以调节第一相机的焦距,焦面找寻更加的稳定、引入的干扰因素更少,利用±1和±2级衍射光进行干涉形成三维结构照明光,实现横向分辨率100nm、轴向分辨率300nm的三维超分辨成像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显微成像领域,尤其是涉及一种上转换结构光照明三维超分辨成像系统以及方法


技术介绍

1、结构光照明荧光显微技术是被广泛应用于生物医学领域的一种超分辨显微成像技术。随着生命科学研究中对精细三维结构和快速动态活动的关注越来越多,如何实现更快速的活细胞三维超分辨成像,成为结构光照明显微技术乃至整个超分辨成像领域研究的重点之一。

2、目前结构光照明显微技术主要通过轴向逐层扫描成像的方法实现三维成像,轴向层扫的速度决定着系统的三维成像速度。目前实现轴向层切的方法主要有两种:第一种采用机械部件移动三维纳米位移台,带动样品移动,使样品不同层置于物镜焦平面上;第二种是在成像光路中加入可变焦透镜,通常采用机械变焦透镜组或液体透镜组。上述三维成像方法存在以下不足:1)轴向机械扫描会引入抖动误差,带来成像伪影,且层扫方向与光轴方向不能保证严格平行;2)响应时间长、扫描速度慢,不适合对快速生命活动的观察;3)液体变焦透镜组会引入较大像差;4)样品台或显微物镜的轴向移动存在振动、回程间隙等问题,会造成长时程成像过程中焦点漂移。

<p>3、同时,结构光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.上转换结构光照明三维超分辨成像系统,包括结构光照明模块、显微成像模块以及自动聚焦模块,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的上转换结构光照明三维超分辨成像系统,其特征在于:所述结构光照明模块还包括旋转半波片,所述旋转半波片位于所述激光光源以及反射式空间光调制器之间,所述旋转半波片将所述反射式空间光调制器的0级衍射光斑的光强调至最弱,提高±1和±2级衍射光斑的光强。

3.根据权利要求1所述的上转换结构光照明三维超分辨成像系统,其特征在于:所述结构光照明模块还包括偏振分光棱镜,所述偏振分光棱镜位于所述激光光源以及反射式空间光调制器之间,所述激光光源发出的光经过所述...

【技术特征摘要】

1.上转换结构光照明三维超分辨成像系统,包括结构光照明模块、显微成像模块以及自动聚焦模块,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的上转换结构光照明三维超分辨成像系统,其特征在于:所述结构光照明模块还包括旋转半波片,所述旋转半波片位于所述激光光源以及反射式空间光调制器之间,所述旋转半波片将所述反射式空间光调制器的0级衍射光斑的光强调至最弱,提高±1和±2级衍射光斑的光强。

3.根据权利要求1所述的上转换结构光照明三维超分辨成像系统,其特征在于:所述结构光照明模块还包括偏振分光棱镜,所述偏振分光棱镜位于所述激光光源以及反射式空间光调制器之间,所述激光光源发出的光经过所述偏振分光棱镜进入所述反射式空间光调制器,所述反射式空间光调制器调制的光经过所述偏振分光棱镜反射后进入所述傅里叶透镜组。

4.根据权利要求1所述的上转换结构光照明三维超分辨成像系统,其特征在于:所述结构光照明模块还包括分段偏振调制半波片,所述分段偏振调制半波片位于所述傅里叶透镜组以及所述滤光小孔之间,所述分段偏振调制半波片将各级次衍射光斑调制成具有不同的偏振方向。

5.根据权利要求4所述的上转换结构光照明三维超分辨成像系统,其特征在于:所述分段偏振调制半波片包括多个具有不同快轴方向的扇形波片。

6.根据权利要求1所述的上转换结构光照明三维超分辨成像系统,其特征在于:所述显微成像模块还包括第一二向色镜,所述第一二向色镜位于所述显微物镜以及所述调焦组件之...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐林钰孙海旋曹旭刚曹润滋
申请(专利权)人:中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
类型:发明
国别省市:

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