[发明专利]具有分层结构的声光偏转器及使用这种偏转器偏转光束的方法

说明书

本发明的主题涉及具有分层结构的声光偏转器，该声光偏转器的本质是其包括至少两个声光晶体(12)，至少一个电声换能器(14)连接到声光晶体(12)中的每一个，并且相邻晶体(12)由声隔离器(16)分隔。本发明的主题还涉及使用声光偏转器(10)偏转光束的方法，其特征在于，所述声光偏转器(10)包括至少两个声光晶体(12’，12”)，在这两个声光晶体当中，使用连接到第一声光晶体(12’)的第一电声换能器(14’)在第一声光晶体(12’)中产生第一声波(15’)，以及使用连接到第二声光晶体(12”)并且布置在第一声光晶体(12’)和第二声光晶体(12”)之间的第二电声换能器(14”)在第二声光晶体(12”)中产生第二声波(15”)。

本发明的主题涉及具有分层结构的声光偏转器。

本发明的主题还涉及使用声光偏转器偏转光束的方法。

最近已经开发了许多用于神经活动的三维检查的光学方法，然而，它们中只有少数符合扫描速度的要求，并且它们中只有一些适用于检查脑部组织的更深区域(Katona，G.等人，Roller Coaster Scanning reveals spontaneous triggering of dendriticspikes in CA1interneurons，美国国家科学院院刊，108，2148-2153(2011)；Nikolenko，V.等人，SLM Microscopy:Scanless Two-Photon Imaging and Photostimulation withSpatial Light Modulators，神经回路的前沿，2，5(2008)；Holekamp，T.F.，Turaga，D.Holy，T.E.，Fast three-dimensional fluorescence imaging of activity in neuralpopulations by objective-coupled planar illumination microscopy，神经元，57，661-672(2008)；Botcherby，E.J.等人，Aberration-free three-dimensionalmultiphoton imaging of neuronal activity at kHz rates，美国国家科学院院刊，109，2919-2924(2012))。

在目前存在的解决方案当中，声光技术通过使得可以预先选择所检查的体积中的兴趣点，确保最快的扫描速度，因此，无需测量给定的体积中的所有元素。

双光子显微镜使得可以检查组织的更深的区域。用于高体积分辨率双光子显微镜的声光偏转器必须具有大的孔径(15-17mm)，因为由通过偏转器的声波所生成的光栅的分辨率直接与偏转器的孔径的尺寸成比例。

在“体内(in vivo)”测量期间，考虑到样品在测量期间的任何运动并且校正这种运动是特别重要的。还必须记录要被测量的点的环境，用于随后对测量进行校正，然而，这会显著降低时间分辨率。声光偏转器的切换时间限制了扫描速度的增加，换句话说，声光偏转器的切换时间限制了声波通过偏转器孔径的传播时间。仅可能通过减小声波行进的路径的长度，换句话说，通过减小偏转器孔径的尺寸来减小声波的通过时间，然而这会导致体积分辨率的劣化。

本发明的目的是提供一种声光偏转器和用于偏转光束的方法，其没有根据现有技术的缺点。偏转还意味着光束的某些部分的偏转，因此，光束的聚焦或可以用位于偏转器之后的镜头或透镜系统聚焦的分散光束的产生。

本发明基于认识到可以通过设置多个声光晶体和连接到单独的声光晶体的电声换能器来降低声光偏转器的切换时间。我们还认识到通过连接到单独的声光晶体的换能器的同步控制，穿过声光偏转器的光束可以聚焦于一点或甚至多个点处。

使用根据所附的权利要求的声光偏转器和方法实现上面的目标。

在所附的从属权利要求中限定本发明的其它的有利的实施例。

本发明的其它细节从附图和示例性实施例中显而易见。