[发明专利]一种太赫兹超分辨显微成像系统

权利要求书

1.一种太赫兹超分辨显微成像系统，其特征在于，该系统包括调制激光光源模块（100）、太赫兹光源模块（200）、光束耦合模块（300）和光场调制与探测模块（400）；所述调制激光光源模块（100）包括调制激光器（101）、准直扩束透镜组（102）、孔径光阑（103）和波前相位调制器件（104）；所述太赫兹光源模块（200）包括太赫兹波产生发射器件（201）和太赫兹准直透镜（202）；所述光束耦合模块（300）包括二色镜（301）和抛物面镜（302）；所述光场调制与探测模块（400）包括太赫兹调制器件（401）、样品载物台（402）、耦合透镜（403）、共聚焦孔径（404）和探测器（405）；

调制激光器（101）发出的激光光束经过准直扩束透镜组（102）后准直传输，再通过孔径光阑（103）调节激光光束的横向面积尺寸，经过调节后的激光再经过波前相位调制器件（104）进行波前相位调制，使其波前相位为涡旋相位，作为调制激光光束；

太赫兹波产生发射器件（201）产生的太赫兹波经过太赫兹准直透镜（202）准直传输后穿过二色镜（301）；所述调制激光光束被二色镜（301）反射，由此太赫兹波和调制激光光束耦合同轴传输，并同时由抛物面镜（302）反射汇聚于太赫兹调制器件（401）处，调制激光光束在太赫兹调制器件（401）处形成中空的环形光斑，所述中空的环形光斑用于调制太赫兹波，使太赫兹波仅能穿过环形光斑的中空区域；

被测样品固定放置于样品载物台（402），并且紧邻太赫兹调制器件（401），通过移动样品载物台（402）的位置，使透过太赫兹调制器件（401）处环形光斑的中空区域的太赫兹波照射样品的不同区域；带有样品信息的太赫兹波经过耦合透镜（403）聚焦穿过共聚焦孔径（404）后被探测器（405）探测接收。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，调制激光器（101）为近红外激光器或者可见光激光器。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，激光输出模式为脉冲激光或者连续激光。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，激光输出模式为脉冲激光时，在波前相位调制器件（104）与二色镜（301）之间增加空间光延迟部件，或在太赫兹准直透镜（202）与二色镜（301）之间增加空间光延迟部件。

5.如权利要求1或2或3所述的系统，其特征在于，太赫兹波产生发射器件（201）产生太赫兹波的方式为：太赫兹波产生发射器件（201）选用太赫兹量子级联激光器产生太赫兹波；或者太赫兹波产生发射器件（201）选用太赫兹喇叭天线产生太赫兹波；或者太赫兹波产生发射器件（201）选用飞秒激光器，飞秒激光器输出的飞秒激光经过电光晶体后，利用光整流效应产生太赫兹波。

6.如权利要求1或2或3所述的系统，其特征在于，波前相位调制器件（104）为空间光调制器或涡旋相位板。

7.如权利要求1或2或3所述的系统，其特征在于，太赫兹调制器件（401）选取二氧化钒薄膜或者薄硅片。