[发明专利]一种产生并行超分辨焦斑的方法和装置有效
申请号: | 201910855174.9 | 申请日: | 2019-09-10 |
公开(公告)号: | CN110632045B | 公开(公告)日: | 2022-05-20 |
发明(设计)人: | 匡翠方;陈宇宸;刘旭;郝翔;李海峰 | 申请(专利权)人: | 之江实验室;浙江大学 |
主分类号: | G01N21/64 | 分类号: | G01N21/64;G01N21/21;G02B27/58 |
代理公司: | 北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙) 11732 | 代理人: | 周新楣 |
地址: | 311121 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 产生 并行 分辨 方法 装置 | ||
1.一种产生并行超分辨焦斑的方法,其特征在于,包括步骤:
1)激发光在相位调制后投射到待测样品,生成n个实心激发光斑并激发荧光信号;
2)损耗光投射到待测样品干涉形成n个空心损耗光斑,各空心损耗光斑将与其对应的实心激发光斑的外圈荧光损耗掉;
3)利用n个探测器收集实心激发光斑激发的外圈荧光损耗掉后的荧光信号进行显微成像和激光直写光刻;
其中,所述步骤2)中,所述损耗光分束为四束线偏振损耗光,聚焦在待测样品上产生干涉,形成所述的n个空心损耗光斑;
所述损耗光分束为四束线偏振损耗光的具体步骤为:
所述的损耗光在准直后转换为线偏振损耗光,并通过四分之一波片调制为圆偏振损耗光,再分束为两束偏振态互相垂直的线偏振损耗光;
所述的损耗光在一次分束后变为偏振态互相垂直的两束线偏振损耗光,分别对所述两束线偏振损耗光再次分束,形成四束线偏振损耗光。
2.如权利要求1所述的产生并行超分辨焦斑的方法,其特征在于,所述步骤1)中,所述激发光在准直后转换为线偏振激发光,使用空间光调制器对所述线偏振激发光进行相位调制,生成n个高斯激发光束,在投射到待测样品后,生成n个实心激发光斑。
3.一种产生并行超分辨焦斑的装置,包括产生激发光的激发系统,产生损耗光的损耗系统,样品成像和光刻的显微系统,收集样品发出荧光信号的探测系统以及处理器;其特征在于:
所述的激发系统包括发出激发光的激发激光器和对所述激发光进行相位调制的空间光调制器,相位调制后的激发光经显微系统投射到待测样品,生成n个实心激发光斑并激发荧光信号;
所述的损耗系统包括发出损耗光的损耗激光器和将所述损耗光分束为四束线偏振损耗光的分束组件,四束线偏振损耗光经显微系统投射到待测样品上产生干涉,形成n个空心损耗光斑,各空心损耗光斑将与其对应的实心激发光斑的外圈荧光损耗掉,进行显微成像和激光直写光刻;
所述探测系统包括n个探测器用于分别收集各实心激发光斑激发的外圈荧光损耗掉后的荧光信号;
所述的损耗系统包括布置在损耗光光路上的:
第二准直透镜;
第二起偏器,用于将损耗光转换为线偏振损耗光;
第二二分之一波片,用于调整所述线偏振损耗光的强度;
第二四分之一波片,用于将所述的线偏振损耗光转换为圆偏振损耗光;
所述的分束组件包括:
第一偏振分束器,用于将所述的圆偏振损耗光分为两束偏振态互相垂直的线偏振损耗光;
第一光栅,用于将其中一束线偏振损耗光分为两束线偏振损耗光;
第二光栅,方向与所述第一光栅垂直,用于将另一束线偏振损耗光分为两束线偏振损耗光;
第二偏振分束器,用于将四束线偏振损耗光合束进入同一光路。
4.如权利要求3所述的产生并行超分辨焦斑的装置,其特征在于,所述的激发系统还包括布置在激发光光路上的:
第一准直透镜;
第一起偏器,用于将激发光转换为线偏振激发光;
第一二分之一波片,用于将线偏振激发光调制为p偏振激发光后进入所述的空间光调制器;
第一四分之一波片,用于将相位调制后的p偏振激发光转换为圆偏振激发光。
5.如权利要求3所述的产生并行超分辨焦斑的装置,其特征在于,所述显微系统包括沿光轴依次布置的二维扫描振镜系统、扫描透镜、场镜、物镜和样品台;
所述探测系统包括沿光轴依次布置的滤波片、聚焦透镜、多模光纤阵列和探测器阵列;所述探测器阵列包括与n个实心激发光斑数量相等的探测器。
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