【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学显微成像及光谱测量
，涉及一种激光差动共焦图谱显微成像方法与装置，可用于各类样品的三维形貌重构及微区光谱探测。
技术介绍
1990年G.J.Puppels等在Nature期刊报道其专利技术的将拉曼光谱探测技术与激光共焦显微技术结合的激光共焦拉曼光谱显微技术，是拉曼技术的一次革命性突破。该技术既继承了共焦显微术的高分辨层析成像特征，又可以对样品进行光谱分析，因此可以实现对样品微区光谱的高分辨层析探测。此显著优点使激光共焦拉曼光谱显微技术在光谱测试领域独树一帜，并且迅速发展为一种极其重要的样品结构与成分分析的重要手段，使之广泛应用于化学、生物学、医学、物理学、地质学、法庭取证、刑侦学等学科的前沿基础研究中。目前，典型的激光共焦拉曼光谱探测仪的原理如图2所示，激光沿光路依次经过第一聚光镜、第一针孔、第八聚光镜、第一分光系统、四分之一波片、物镜后，聚焦在被测样品上，激发出载有样品光谱特性的拉曼散射光；移动被测样品，使对应被测样品不同区域的拉曼散射光再次通过四分之一波片并被第一分光系统反射，经过第四聚光镜、第四针孔、第五聚光镜后聚焦进入第一光谱仪进...
【技术保护点】
激光差动共焦图谱显微成像方法，其特征在于：a)通过激发光束产生系统(1)产生激发光，经过第一分光系统(8)、物镜(10)后，聚焦在被测样品(11)上，并激发出瑞利光和载有被测样品(11)光谱特性的拉曼散射光，激发出的拉曼散射光和瑞利光被系统收集回光路中，经过物镜(10)后被第一分光系统(8)反射至二向色分光系统(13)，经二向色分光系统(13)分光后，拉曼散射光和瑞利光相互分离，瑞利光被反射进入差动共焦探测系统(14)，拉曼散射光透射进入光谱探测系统(22)，利用差动共焦曲线(43)过零点与焦点位置精确对应这一特性，通过零点触发来精确捕获激发光斑焦点位置的光谱信息，实现高空...
【技术特征摘要】
1.光差动共焦图谱显微成像方法，其特征在于: a)通过激发光束产生系统(I)产生激发光，经过第一分光系统(8)、物镜(10)后，聚焦在被测样品(11)上，并激发出瑞利光和载有被测样品(11)光谱特性的拉曼散射光，激发出的拉曼散射光和瑞利光被系统收集回光路中，经过物镜(10)后被第一分光系统(8)反射至二向色分光系统(13),经二向色分光系统(13)分光后,拉曼散射光和瑞利光相互分离,瑞利光被反射进入差动共焦探测系统(14)，拉曼散射光透射进入光谱探测系统(22)，利用差动共焦曲线(43)过零点与焦点位置精确对应这一特性，通过零点触发来精确捕获激发光斑焦点位置的光谱信息，实现高空间分辨的光谱探测； b)只对接收到的瑞利光信号进行差动相减处理时，系统可以进行高空间分辨的三维尺度层析成像；只对接收到的拉曼散射光的光谱信号进行处理时，系统可以进行光谱探测；同时对接收到的瑞利光和拉曼散射光的信号进行处理时，系统可以进行高空间分辨的微区图谱层析成像，即被测样品几何位置信息和光谱信息的高空间分辨的“图谱合一”； c)差动共焦曲线(43)过零点处精确对应物镜(10)的焦点O，测量过程中可以实时对被测样品(11)进行精确跟踪定焦，保证被测样品(11)在整个测量过程中始终处于焦点位置，抑制环境温度和振动等因素对光谱测量的影响，从而提高测量精度； d)差动共焦曲线(43)过零点处对应测量物镜(10)焦点O，此处聚焦光斑尺寸最小，探测的区域最小，线性区域BB’其他位置对应物镜(10)的离焦区域，在焦前或焦后BB’区域内的聚焦光斑尺寸随离焦量增大而增大，利用此特点，通过调整样品的z向离焦量，并根据实际测量精度需求来控制聚焦光斑的尺寸，实现对样品探测区域大小可控。2.据权利I所述的激光差动共焦图谱显微成像方法，其特征在于:激发光束是偏振光束:线偏光、圆偏光、径向偏振光；或是由光瞳滤波技术生成的结构光束，其与光瞳滤波技术联用可以压缩测量聚焦光斑尺寸，提高系统横向分辨力。3.据权利I所述的激光 差动共焦图谱显微成像方法，其特征在于:该系统还可以探测荧光、布里渊散射光、康普顿散射光等散射光谱。4.光差动共焦图谱显微成像装置，其特征在于:包括激发光束产生系统(I)、第一分光系统(8)、物镜(10)、三维扫描工作台(12)、二向色分光系统(13)、光谱探测系统(22)、差动共焦探测系统(14)及数据处理模块(34);其中，第一分光系统(8)、物镜(10)、三维扫描工作台(12)沿光路依次放置在激发光束产生系...
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