[发明专利]一种多波长变孔径环形光束产生装置

说明书

本发明公开了一种多波长变孔径环形光束产生装置，包括：依次排列且同轴设置的第一聚焦透镜、扩束镜、滤波器旋转器、遮光片旋转器、第二聚焦透镜和椭球面反射镜，其中，第一聚焦透镜的焦点与扩束镜的焦点重合，滤波器旋转器和遮光片旋转器均垂直于光轴，且均可以绕各自的中心轴转动，第二聚焦透镜的焦点与椭球面反射镜第一焦点重合。本发明利用环形光束与椭球面反射镜的组合，形成一全方位角照明的空心光锥，从而在载玻片与空气交界面处发生全反射，产生倏逝波，对不同的荧光分子照明。

技术领域

本发明涉及光学显微照明技术领域，更具体的说是涉及一种多波长变孔径环形光束产生装置。

背景技术

随着单分子荧光成像技术的不断发展，荧光显微成像技术取得了一系列的进步。近年来，一种新的全内反射荧光显微成像手段被提出，该技术利用全内反射时产生的倏逝波对样品进行照明，可使照明区域限制在样品表面极薄的范围内，因此具有其他技术无法比拟的高对比度与高信噪比，适合单分子成像与检测。

对于不同的荧光分子样品，其激发的波长各不相同，因此需要用不同波长的激光对其进行照明。

因此，如何提供一种能够对不同波长激光进行照明的装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多波长变孔径环形光束产生装置，在提供变孔径环形光束照明的基础上，以非常简单的结构，使用白光激光光源与滤波器旋转器装置的组合，实现了对照明光束波段的调制，对不同荧光分子样品进行照明，通过改变照明光束的波长与入射角，可改变倏逝场的激发深度和强度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多波长变孔径环形光束产生装置，包括：依次排列且同轴设置的第一聚焦透镜、扩束镜、滤波片旋转器、遮光片旋转器、第二聚焦透镜和椭球面反射镜，其中，所述第一聚焦透镜的焦点与所述扩束镜的焦点重合，所述滤波片旋转器和所述遮光片旋转器均垂直于光轴平面，且均绕各自的中心轴转动，所述第二聚焦透镜的焦点与所述椭球面反射镜第一焦点重合。

进一步，所述扩束镜、所述滤波片旋转器、所述遮光片旋转器和所述第二聚焦透镜装配在同一机械件上。

进一步，所述滤波片旋转器包括高通滤波片一、高通滤波片二、高通滤波片三、高通滤波片四、带通滤波片和K9玻璃片一，其中，所述高通滤波片一、所述高通滤波片二、所述高通滤波片三、所述高通滤波片四、所述带通滤波片和所述K9玻璃片一绕同一中心轴等间距分布。

进一步，所述高通滤波片一、所述高通滤波片二、所述高通滤波片三、所述高通滤波片四和所述带通滤波片均以K9玻璃材料为基底，且所述高通滤波片一、所述高通滤波片二、所述高通滤波片三、所述高通滤波片四、所述带通滤波片和所述K9玻璃片一最大口径均相同。

进一步，所述高通滤波片一、所述高通滤波片二、所述高通滤波片三和所述高通滤波片四的透过波长均不相同，其中，所述高通滤波片一为488nm高通滤波片，所述高通滤波片二为532nm高通滤波片，所述高通滤波片三为588nm高通滤波片，所述高通滤波片四为635nm高通滤波片。

进一步，所述带通滤波片为532nm带通滤波片。

进一步，所述遮光片旋转器包括遮光片一、遮光片二、遮光片三、遮光片四、K9玻璃片二和通光孔径，其中所述遮光片一、所述遮光片二、所述遮光片三、所述遮光片四、所述K9玻璃片二和所述通光孔径绕同一中心轴等间距分布。

进一步，所述遮光片一、所述遮光片二、所述遮光片三和所述遮光片四均以K9玻璃材料为基底，且所述遮光片一、所述遮光片二、所述遮光片三、所述遮光片四和所述K9玻璃片二最大口径均相同。

进一步，所述遮光片一、所述遮光片二、所述遮光片三和所述遮光片四遮光面积均不同。