一种基于饱和泵浦-受激辐射探测的超分辨显微方法及系统

    公开(公告)号:CN110836876B

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN201810930052.7

    申请日:2018-08-15

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于饱和泵浦‑受激辐射探测的超分辨显微方法及系统,属于超分辨显微成像和非线性光学领域,系统包括光源模块、探测模块和处理模块,样品放置在光源模块与探测模块之间,光源模块包括发出激发光的第一光源、发出读取光的第二光源、调制器件、二色镜以及扫描振镜;探测模块包括光电探测器;光电探测器连接锁相放大器,锁相放大器通讯连接至处理模块。在共聚焦显微术的基础上,通过引入饱和激发光并对激发光进行时域限制,使样品可以缠上荧光高次谐波信号,同时,通过引入另外一束读取激光,使原本要发出的荧光以受激辐射光的形式发射出来,最后通过锁相探测解调出受激辐射光高次谐波信号,即可得到最终的成像结果。

    一种兼具自动调平功能的自动对焦方法及装置

    公开(公告)号:CN112684572A

    公开(公告)日:2021-04-20

    申请号:CN202110081498.9

    申请日:2021-01-21

    Abstract: 本发明提出一种兼具自动调平功能的自动对焦方法及装置,该装置包括:激光光源,用于产生对焦光束;分束装置,用于通过两块沃拉斯顿棱镜将单束对焦光束分束为四束对焦光束;合束聚焦系统,用于将对焦光束与光学系统工作光束合束,并将对焦光束聚焦为在物镜后焦面的四个呈菱形分布的对焦光斑;镜面角锥棱镜,用于将四束对焦光束分开;共焦强度探测装置,用于将对焦光斑共焦成像,并探测像点位置的光强变化;反馈运动机构,用于将探测到的光强变化转化为相应的反馈控制信号,并根据信号驱动运动机构,带动对焦对象旋转或平移,完成自动调平和自动对焦。本发明与现有对焦装置相比,增加了自动调平功能,极大的扩展了该装置的应用范围。

    基于干涉点阵和DMD的边缘光抑制阵列并行直写装置

    公开(公告)号:CN112666804A

    公开(公告)日:2021-04-16

    申请号:CN202110049599.8

    申请日:2021-01-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于干涉点阵和DMD的边缘光抑制阵列并行直写装置,该装置主要包含两路光:一路光通过偏振分束器产生偏振方向两两相同的四光束,四光束在物镜焦平面重叠,进行振幅和强度叠加后产生干涉点阵,点阵暗斑用作抑制涡旋光阵列;另一路光通过数字微镜器件DMD产生激发光点阵,并投影到物镜焦平面上和抑制涡旋光阵列重合,在大视场中可得到万束量级以上边缘光抑制阵列,可用于高通量超分辨的双光子直写。

    基于共路并行荧光辐射差分的超分辨显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN112649405A

    公开(公告)日:2021-04-13

    申请号:CN202011357705.0

    申请日:2020-11-27

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于共路并行荧光辐射差分的超分辨显微成像方法和装置,本方法利用液晶空间光调制器对荧光辐射差分超分辨显微成像中的激发光进行调制,将空间光调制器两部分分别加载为0‑2π涡旋相位调制和闪耀光栅,使得共路的激发光在样品面同时形成有一定距离的一个实心光斑和一个空心光斑,进行并行扫描,从而保证成像速度相较普通荧光辐射差分超分辨显微成像提高一倍的同时两激发光因共路而不易受到噪声、漂移等干扰的影响。

    基于一维暗斑分时照明的亚十纳米定位测向方法和装置

    公开(公告)号:CN112485232A

    公开(公告)日:2021-03-12

    申请号:CN202011131677.0

    申请日:2020-10-21

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于一维暗斑分时照明的亚十纳米定位测向方法和装置,同一光源产生的激光被电光调制器周期地调制线偏方向,得到两种光束,其中一束光经空间光调制器调制后在样品上聚焦形成Y方向一维暗斑,另一束光被空间光调制器调制为X方向一维暗斑。两种光斑分别被两台放置在光路上的电光偏转器偏转,进行分时照明,从而得到荧光分子被不同方向一维暗斑的不同位置激发出的光子数,再基于极大似然概率估计的数学模型,对荧光分子进行二维空间定位和取向求解。本发明创新性的采用两个正交方向的一维暗斑通过偏振调制进行分时照明,较之传统方法,在获取分子位置信息的同时可以获取其偶极子取向信息。

    一种基于并行光斑扫描的实时荧光辐射微分超分辨显微方法与装置

    公开(公告)号:CN109632756B

    公开(公告)日:2020-09-29

    申请号:CN201910055836.4

    申请日:2019-01-18

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于并行光斑扫描的实时荧光辐射微分超分辨显微方法与装置,该方法将激光光束分成S偏振光和P偏振光,将S偏振光调制为圆偏振实心光斑,将P偏振光先调制成涡旋偏振光,再调制成圆偏振空心光斑;将实心光斑激发光和空心光斑激发光在物面上错开至少200nm以上;利用实心光斑激发光和空心光斑激发光对荧光样品同时进行二维扫描,得到由实心光斑调制得到的正共聚焦荧光强度图和由空心光斑调制得到的负共聚焦荧光强度图;将两幅荧光强度图进行移位匹配。由于采用两光斑同时扫描,相比于传统的荧光发射差分显微系统来回切换调制光斑的做法,其采样速度大于传统两倍,实现共焦扫描速度下超分辨动态显微效果,可明显提高成像速度。

    一种共轴三维受激辐射损耗超分辨显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN107941763B

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN201711025463.3

    申请日:2017-10-27

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种共轴三维受激辐射损耗超分辨显微成像方法,包括步骤:1)激发光和损耗光合束后,调制为线偏振光并调整线偏振方向;2)利用空间光调制器加载的0‑2π涡旋位相板和0‑π位相板同时对激发光和损耗光进行两次调制;损耗光一部分光调制成为横向的空心光斑,另一部分调制成为轴向的空心光斑;3)将激发光偏振调成圆偏光且旋向和涡旋位相板的旋向相反,损耗光偏振态转化为圆偏光且旋向与涡旋位相板的旋向相同;4)利用激发光和损耗光聚焦至样品上,激发光为实心光斑,损耗光为空心光斑,并分别激发和损耗样品发出的信号光;5)收集信号光,得到对应到样品扫描点的显微图像。本发明还公开一种共轴三维受激辐射损耗超分辨显微成像装置。

    一种基于光纤阵列并行探测的光学相干层析系统及方法

    公开(公告)号:CN109596529B

    公开(公告)日:2020-05-22

    申请号:CN201811623750.9

    申请日:2018-12-28

    Applicant: 浙江大学

    Inventor: 刘勇 匡翠方

    Abstract: 本发明公开一种基于光纤阵列并行探测的光学相干层析系统及方法,其中系统包括:光源,用于发出照明光;参考臂,用于生成探测相干信号所需的参考光;采样臂,用于传导照明光至样品并接收信号光,由光纤阵列和光学成像系统组成;其中,光纤阵列包括主光纤和外围光纤束,中心主光纤传输照明光和接收低频信号光,外围光纤束接收高频信号光;探测臂,用于接收由光纤阵列的信号光和参考臂的参考光形成的多通道相干信号;计算机,对所述多通道相干信号进行处理,重构出横向超高分辨的光学相干层析图像。本发明的系统能够对同一扫描位置同时进行多次测量,可以获得超高的横向分辨能力,提高系统的信噪比。

    一种基于重定位的光切片荧光显微成像方法和装置

    公开(公告)号:CN108956562B

    公开(公告)日:2020-05-22

    申请号:CN201810594825.9

    申请日:2018-06-11

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于重定位的光切片荧光显微成像方法和装置,属于光学成像技术领域,包括沿光路依次布置的激光器、柱面镜和承载有荧光样品的样品台,以及收集荧光样品发出荧光的检测系统;检测系统包括第一检测器、分束器、第二检测器和第三检测器,还包括与检测系统和样品台连接的处理器,控制样品台以固定的步长沿Z轴移动,并对荧光图像I1和荧光图像I2进行比较,得到图中各个部分荧光在Z轴的位置信息,根据位置信息,对荧光图像I0中的荧光信息进行重新定位和三维重构,得到荧光样品的三维成像结果。可实现在不减小成像视场范围,不增加对样品的光漂白,不降低成像速度的情况下提高成像的轴向分辨率。

    一种产生并行超分辨焦斑的方法和装置

    公开(公告)号:CN110632045A

    公开(公告)日:2019-12-31

    申请号:CN201910855174.9

    申请日:2019-09-10

    Abstract: 本发明公开了一种产生并行超分辨焦斑的方法,具体为:使用空间光调制器将激光器发出的激发光调制为多焦点的高斯光斑;激光器发出的耗尽光经过偏振分束器和方向垂直的两个光栅分成四束耗尽光,并在物镜后焦面干涉生成多焦点的空心光斑;多焦点空心耗尽光抑制多焦点高斯激发光外圈激发的荧光分子发出荧光,从而并行地获得远小于衍射极限的有效荧光信号进行显微成像和激光直写光刻。本发明还公开一种产生并行超分辨焦斑的装置。本发明能够实现超高速和超高分辨率的受激发射损耗显微成像和激光直写光刻加工。

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