[发明专利]用于光显微镜的光束成形的光学布置和方法

说明书

本发明涉及一种用于光显微镜的光束成形的光学布置，该光学布置包括：第一液晶区域和第二液晶区域或微抬升反射镜区域(35A，35B)，各自具有可独立于彼此切换的多个液晶元件或反射镜，通过该多个液晶元件或反射镜，入射光的相位以可调整的方式改变；耦合/解耦合偏振分束器(10)；偏振分束器(20)，该偏振分束器布置在所述耦合/解耦合偏振分束器(10)和所述液晶区域或微抬升反射镜区域(35A，35B)之间，使得所述偏振分束器(20)偏振相关地将来自所述耦合/解耦合偏振分束器(10)的光(1)分成第一子束(1A)和第二子束(1B)，所述第一子束被引导到所述第一液晶区域或微抬升反射镜区域(35A)，以及所述第二子束(1B)被引导到所述第二液晶区域或微抬升反射镜区域(35B)；以及使得所述偏振分束器(20)将从所述液晶区域或微抬升反射镜区域(35A，35B)返回的两个子束(1A，1B)组合，并且将所述束一起引导到所述耦合/解耦合偏振分束器(10)作为出射光束(2)。

技术领域

在第一方面，本发明涉及一种用于光显微镜的光束成形的光学布置。

在第二方面，本发明涉及一种用于光显微镜的光束成形的方法。

背景技术

对于束成形，特别是使用空间光调制器(SLM)，其可改变地设置光束的相位或振幅，以及因此改变强度。例如，可以使用SLM将高斯激光束转换为贝塞尔束。为此，通过在束横截面之上不同地相移来修改激光束的波前。对于照明光和检测光二者都可以需要光束成形。

用于光显微镜的光束成形的通用类型的光学布置包括第一液晶区域或抬升微反射镜区域，该第一液晶区域或抬升微反射镜区域包括独立于彼此可切换的多个液晶元件或反射镜，并且通过其入射光的相位以可设置的方式是可改变的。用于光显微镜的光束成形的对应的通用方法包括借助于液晶或抬升微反射镜矩阵的光的相位调制，该液晶或抬升微反射镜矩阵具有多个可独立切换的液晶元件或反射镜。

抬升微反射镜区域包括多个反射镜，该反射镜可以在其抬升中(即，在垂直于反射镜表面的方向上)独立于彼此地进行调整。这改变了入射光遍历的路径长度，并且因此改变光的相位。

可以通过基于液晶的SLM实现对指定偏振方向的光的相位调制。垂直于此的偏振分量不受影响。期望能够尽可能可变地使光束成形，也就是说，能够可变地设置在束横截面之上的相位以及振幅。如果可能的话，这应该通过紧凑、稳定和不昂贵的布置来完成。

发明内容

指定能够特别有效且以特别简单的方式进行可变光束成形的光学布置和方法可以被视为本发明的目的。

该目的通过具有下文所述的特征的光学布置以及具有下文所述的特征的方法来实现。

根据本发明的光学布置和根据本发明的方法的有利变型将在以下描述中附加地进行解释。

在上述提及的类型的光学布置的情况下，根据本发明提供第二液晶区域或抬升微反射镜区域，该第二液晶区域或抬升微反射镜区域具有多个可独立切换的液晶元件/反射镜，通过该液晶元件/反射镜，入射光的相位以可设置的方式是可改变的。输入/输出耦合偏振分束器配备为指定偏振方向的入射光能够被指引在液晶区域或抬升微反射镜区域的方向上。此外，偏振分束器布置在输入/输出耦合偏振分束器与液晶区域或抬升微反射镜区域之间。偏振分束器取决于偏振将来自输入/输出耦合偏振分束器的光分成第一部分束和第二部分束，该第一部分束被指引到第一液晶区域或抬升微反射镜区域，该第二部分束被指引到第二液晶区域或抬升微反射镜区域。此外，偏振分束器将从液晶区域或抬升微反射镜区域返回的两个部分束组合，并将它们一起指引到输入/输出耦合偏振分束器作为出射光束。出射光束在输入/输出耦合偏振分束器处的进一步透射取决于出射光束的偏振方向。

以对应的方式，根据本发明的上述类型的方法包括以下步骤：

-通过输入/输出耦合偏振分束器进一步引导指定偏振方向的光；