基于无级调节中继光路的多尺度光声显微镜及其成像方法技术

技术编号:41315469 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-13 14:57
本发明专利技术公开了一种多尺度光声显微镜及其成像方法。该装置包括激光源组件、光斑优化组件、中继光路调制扫描组件、反射式成像端口组件、探测组件、信号处理组件及计算机。本发明专利技术使用空间传输的脉冲激光作为激发光,使用二维扫描振镜进行光学扫描,使用显微物镜聚焦,使用可调中继光路无级调节激发光的扫描视场尺度和焦点尺度,在显著扩大视场的同时保持分辨率在相同水平,结合直径旋转扫描方法,使用线聚焦超声换能器探测,实现多尺度高分辨率三维成像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学设计、自动控制以及成像,具体涉及一种基于无级调节中继光路的多尺度光声显微镜及其成像方法


技术介绍

1、生物组织的单次大视场成像在快速寻找感兴趣区域、快速获取全器官信息以及同时成像跨区域的活体生物关联性生理信息等方面具有重要意义。与此同时,能够获取感兴趣区域的精细结构,可大大拓展光声成像系统可研究的生物学问题。

2、为获取大视场范围内的生物组织精细结构信息或生理信息,需要获得高分辨率和大视场的光声图像,但当前的光声显微系统往往受限于其所使用的扫描机制或光学激发系统固有的空间带宽积,无法满足大视场范围跨区域多尺度的高分辨率成像需要。其中,传统的光学分辨率光声显微通常采用高性能机械扫描装置来实现对成像端或样品的稳定精确扫描,但大的驱动力和所移动物品质量严重限制了成像速度。用光学扫描代替机械扫描可显著提升成像速度。当前光学扫描结构主要分为两种:透镜后扫描和透镜前扫描。透镜后扫描结构需要足够的工作距离以供放置扫描镜,因而限制了高数值孔径物镜的使用,难以进行高分辨率成像,其视场主要受限于平场扫描范围或扫描镜的最大扫描角度;相反,透镜前扫本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于无级调节中继光路的多尺度光声显微镜,其特征在于,包括:激光源组件、光斑优化组件、中继光路调制扫描组件、反射式成像端口组件、探测组件、信号处理组件及计算机;

2.根据权利要求1所述的基于无级调节中继光路的多尺度光声显微镜,其特征在于:所述中继光路调制扫描组件的工作方式为,多波长平行光束由二维扫描振镜扫描,由可调中继光路调制,再由显微物镜聚焦照射样品;

3.根据权利要求2所述的基于无级调节中继光路的多尺度光声显微镜,其特征在于:所述中继光路调制扫描组件通过无级调节所述会聚透镜位置,从而在极限大视场模式、极限高分辨率模式及介于二者之间的任意模式内转换工作模式;<...

【技术特征摘要】

1.基于无级调节中继光路的多尺度光声显微镜,其特征在于,包括:激光源组件、光斑优化组件、中继光路调制扫描组件、反射式成像端口组件、探测组件、信号处理组件及计算机;

2.根据权利要求1所述的基于无级调节中继光路的多尺度光声显微镜,其特征在于:所述中继光路调制扫描组件的工作方式为,多波长平行光束由二维扫描振镜扫描,由可调中继光路调制,再由显微物镜聚焦照射样品;

3.根据权利要求2所述的基于无级调节中继光路的多尺度光声显微镜,其特征在于:所述中继光路调制扫描组件通过无级调节所述会聚透镜位置,从而在极限大视场模式、极限高分辨率模式及介于二者之间的任意模式内转换工作模式;

4.根据权利要求1所述的基于无级调节中继光路的多尺度光声显微镜,其特征在于:所述激光源组件包括函数发生器和多个波长的快速纳秒脉冲激光器,其间电气连接,函数发生器提供激光器脉冲的外触发时序并同步系统的采集时序;所述多个波长的快速纳秒脉冲激光器的出射光束沿光轴入射光斑优化组件,经中继光路调制扫描组件、反射式成像端口组件聚焦照射在成像目标处激发其光声信号;

5.根据权利要求1所述的基于无级调节中继光路的多尺度光声显微镜,其特征在于:所述激光源组件用于发出不同波长的脉冲激光光束;所述光斑优化组件对各波长光束分别处理,所述光圈用于调节各波长光束的能量,所述空间光滤波器用于去除光源高频噪点并扩束,使得所述中继光路调制扫描组件在极限高分辨率模式下时,显微物镜入瞳的光束填充率接近1;所述光斑优化组件还包括二向色镜与反射镜,用于不同波长光束的合并。

6.根据权利要求1所述的基于无级调节中继光...

【专利技术属性】
技术研发人员:奚磊王玉洁李林阳齐伟智秦伟李婷婷
申请(专利权)人:南方科技大学
类型:发明
国别省市:

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