[发明专利]一种基于线扫描时空聚焦的光显微成像装置及方法

权利要求书

1.一种基于线扫描时空聚焦的光显微成像装置，其特征在于，包括：

激光发射模块，用于产生非线性的激发脉冲光；

线扫描模块，用于获取所述激发脉冲光的角色散和偏转角，并使得所述激发脉冲光对样品进行扫描；

光学显微模块，用于在所述样品中形成同时在空间及时间两个维度聚焦的聚焦线，以基于非线性光学效应激发所述样品产生发射光信号；

同步滤波模块，用于探测所述样品的发射光信号，并对所述发射光信号进行滤波，所述同步滤波模块的触发信号和所述线扫描模块的触发信号同步；

重建模块，用于根据所述同步滤波模块探测到的发射光信号进行二维重建，获取所述样品的重构图像。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，还包括光束变换模块，所述光束变换模块位于所述线扫描模块之前，所述光束变换模块用于调整所述激发脉冲光的光束尺寸。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述线扫描模块包括光学衍射元件、透镜和光学扫描元件，所述光学衍射元件位于所述透镜的物方焦面，所述光学扫描元件位于所述透镜的像方焦面，所述光学衍射元件用于获取调整后的激发脉冲光的角色散，所述光学扫描元件用于获取调整后的激发脉冲光的可变偏转角。

4.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述线扫描模块还包括自适应光学元件，所述自适应光学元件位于所述透镜之前，用于对调整后的激发脉冲的光谱相位进行整形。

5.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述光学显微模块包括透镜组和显微物镜，所述透镜组构成4f系统，并且所述光学扫描元件与所述光学显微镜的入瞳面共轭。

6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，还包括：色散预补偿模块，所述色散预补偿模块用于补偿所述激发脉冲光到达所述显微物镜聚焦面前所累积的色散。

7.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述激光发射模块为飞秒脉冲激光器或皮秒脉冲激光器。

8.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述光束变换模块为伽利略望远镜或开普勒望远镜。

9.一种基于线扫描时空聚焦的光显微成像方法，其特征在于，包括：

产生非线性的激发脉冲光；

获取所述激发脉冲光的角色散和偏转角，并使得所述激发脉冲光对样品进行扫描；

在所述样品中形成同时在空间及时间两个维度聚焦的聚焦线，以基于非线性光学效应激发所述样品产生发射光信号；

探测所述样品的发射光信号，并对所述发射光信号进行滤波，所述同步滤波模块的触发信号和所述线扫描模块的触发信号同步；

根据所述同步滤波模块探测到的发射光信号进行二维重建，获取所述样品的重构图像。