[发明专利]基于可调谐激光的STED超分辨显微镜

权利要求书

1.一种基于可调谐激光的STED超分辨显微镜，其特征在于，包括激发光单元、损耗光单元、第一二色镜和扫描成像单元；

所述激发光单元包括第一可调谐激光光源；所述损耗光单元包括第二可调谐激光光源、半玻片、涡旋相位片和四分之一波片，第二可调谐激光光源、半玻片、涡旋相位片和四分之一波片沿第二可调谐激光光源的发光光路依次设置；所述扫描成像单元包括第二二色镜、扫描振镜、扫描透镜、筒镜、物镜、针孔透镜和光电倍增管，扫描振镜、扫描透镜、筒镜、物镜沿第二二色镜的反射光路依次设置，针孔透镜和光电倍增管沿第二二色镜的透射光路依次设置；

所述第一二色镜用于连接激发光单元和损耗光单元，第一二色镜对激发光单元出射的激发光进行透射，对损耗光单元出射的损耗光进行反射；经第一二色镜透射后的激发光和反射后的损耗光共同入射至第二二色镜；第二二色镜对入射的损耗光和激发光进行反射；

所述激发光单元中的第一可调谐激光光源发出的激发光波长可根据需要进行设置，激发光单元出射的激发光经第一二色镜透射、第二二色镜反射、扫描振镜反射和扫描透镜、筒镜、物镜透射，在物镜焦面处形成第一光斑，所述第一光斑用于激发样本中的荧光物质从而产生荧光；

所述损耗光单元中的第二可调谐激光光源发出的损耗光波长可根据需要进行设置，半玻片用于改变入射损耗光的偏振方向，涡旋相位片用于在损耗光光束中引入0-2π的涡旋相位分布，四分之一波片用于将损耗光由线偏光转为圆偏光，损耗光单元出射的损耗光经第一二色镜、第二二色镜、扫描振镜反射和扫描透镜、筒镜、物镜透射，在物镜焦面处形成第二光斑；所述第一光斑和第二光斑重叠；

所述样本中的荧光物质发出的荧光经物镜收集后经筒镜、扫描透镜透射和扫描振镜反射，入射进第二二色镜，并被第二二色镜透射后经针孔透镜被光电倍增管收集。

2.根据权利要求1所述的基于可调谐激光的STED超分辨显微镜，其特征在于，所述第一二色镜对激发光单元出射的激发光具有高透射率，对损耗光单元出射的损耗光具有高反射率；第二二色镜对入射的损耗光和激发光具有高反射率，对激发光激发产生的荧光具有高透射率。

3.根据权利要求1所述的基于可调谐激光的STED超分辨显微镜，其特征在于，所述第一光斑为艾里斑状光斑；

所述第二光斑为面包圈状光斑，光斑的中央位置光强接近为零而周围环状区域光强较高。

4.根据权利要求3所述的基于可调谐激光的STED超分辨显微镜，其特征在于，所述艾里斑状光斑和面包圈状光斑重叠，使位于艾里斑外围区域上处于荧光发射态的荧光分子被损耗光退激发，不再产生荧光。

5.根据权利要求1所述的基于可调谐激光的STED超分辨显微镜，其特征在于，在所述光电倍增管和针孔透镜之间设有针孔，所述针孔位于针孔透镜的焦点处；所述样本中的荧光物质发出的荧光经过针孔透镜聚焦在针孔处，透过针孔的荧光被光电倍增管收集。