[实用新型]一种基于双光束频率调制的三维高分辨率成像装置

权利要求书

1.一种基于双光束频率调制的三维高分辨率成像装置，其特征在于，包括：分束镜、频率调制器、第一反射镜、第二反射镜，二分之一波片，偏振分光棱镜、二向色镜，二维振镜、聚焦物镜、第一透镜单元、针孔组件、探测器，

其中，所述分束镜、所述第一反射镜沿第一光轴线依次设置，

所述分束镜、所述频率调制器、所述第二反射镜沿与所述第一光轴线垂直的第二光轴线依次设置，

所述第一反射镜、所述频率调制器、所述二分之一波片以及所述偏振分光棱镜沿与所述第一光轴线垂直的第三光轴线依次设置，所述第三光轴线与所述第二光轴线平行，

所述第二反射镜、所述偏振分光棱镜、所述二向色镜以及所述二维振镜沿与所述第三光轴线垂直的第四光轴线依次设置，

所述二维振镜、所述聚焦物镜沿与所述第四光轴线垂直的第五光轴线依次设置，

所述二向色镜，所述第一透镜单元、所述针孔组件以及探测器沿与所述第四光轴线垂直的第六光轴线依次设置，

所述第一透镜单元包括一个透镜或多个透镜的组合。

2.根据权利要求1所述的基于双光束频率调制的三维高分辨率成像装置，其特征在于：

其中，一束沿所述第一光轴线方向进行入射的第一方向入射线偏振光经过所述分束镜后输出两束具有第一方向线偏振光的第一光束和第二光束，所述第一光束沿所述第二光轴线方向经过所述频率调制器施加载频f1后输出第一载频光束，所述第一载频光束经所述第二反射镜反射沿所述第四光轴线方向经过所述偏振分光棱镜透射、所述二向色镜透射后进入所述二维振镜沿所述第五光轴线经所述聚焦物镜聚焦后，在样品上得到横向的第一聚焦光斑，

所述第二光束沿所述第一光轴线方向经过所述第一反射镜反射后，沿所述第三光轴线方向经过所述频率调制器施加载频f2后输出第二载频光束，所述第二载频光束经过所述二分之一波片后输出第二方向线偏振光，所述第二方向线偏振光经过所述偏振分光棱镜反射后改变方向，所述第二方向线偏振光沿所述第四光轴线方向经所述二向色镜透射后进入所述二维振镜沿所述第五光轴线经所述聚焦物镜聚焦后，在所述样品上得到横向的第二聚焦光斑。

3.根据权利要求2所述的基于双光束频率调制的三维高分辨率成像装置，其特征在于：

其中，所述样品上的所述第一聚焦光斑与所述第二聚焦光斑重叠，并激发所述样品产生荧光，形成与所述第一聚焦光斑与所述第二聚焦光斑对应的第一荧光光斑和第二荧光光斑；所述第一荧光光斑和所述第二荧光光斑经过所述聚焦物镜、所述二维振镜、所述二向色镜、所述第一透镜单元后，在所述针孔组件上形成一个重叠的荧光聚焦光斑，并被所述探测器接收。

4.根据权利要求3所述的基于双光束频率调制的三维高分辨率成像装置，其特征在于：

其中，具有载频f1和f2的所述荧光聚焦光斑信号通过所述二维振镜的扫描变化，重构出反映样品信息的二维图像。

5.根据权利要求1所述的基于双光束频率调制的三维高分辨率成像装置，其特征在于：

其中，所述二向色镜与所述第四光轴线的夹角为45度。

6.根据权利要求2所述的基于双光束频率调制的三维高分辨率成像装置，其特征在于：

其中，所述样品上的所述第一聚焦光斑与所述第二聚焦光斑重叠且为线偏振态正交。

7.根据权利要求4所述的基于双光束频率调制的三维高分辨率成像装置，其特征在于，还包括：

设置在所述第二光轴线上且位于所述频率调制器与所述第二反射镜之间的第二透镜单元。

8.根据权利要求7所述的基于双光束频率调制的三维高分辨率成像装置，其特征在于：

其中，所述第二透镜单元包括一个透镜或多个透镜的组合，用于将所述第一载频光束的聚焦平面与所述第二载频光束的聚焦平面分开一定距离。