[发明专利]基于表面等离传感的贝塞尔光声显微镜

说明书

本发明涉及一种基于表面等离传感的贝塞尔光声显微镜，将激发光生成组件生成环状贝塞尔型光束的激发光照射样品，以产生超声压力波，超声压力波改变表面等离传感器中等离子水膜的折射率，导致射入表面等离传感器的偏振光的强度发生改变，差分探测组件接收强度发生改变的反射偏振光，通过两个光学输入信号相减消除共模噪声，进而得到样品的探测信息。本发明利用表面等离传感器的共振效应及贝塞尔型光束的特性，将纵向分辨率提升至与横向分辨率相同的微米级别的同时，确保对样品的不同深度进行探测的横向分辨率保持不变，从而提高三维图像质量，所得的三维图像在三维立体空间内具备各向同性的、微米级别的空间分辨能力。

技术领域

本发明涉及光声显微镜的技术领域，尤其涉及一种基于表面等离传感的贝塞尔光声显微镜。

背景技术

光声显微成像技术能够特异性的测量生物组织的光学吸收特性，在生命科学和临床医学领域展现出巨大的应用前景。目前，在绝大多数的光声显微成像技术和系统存在着两个问题。首先，光声信号的探测普遍采用压电型超声换能器。但是，受压电材料自身物理属性的限制，这类换能器的探测带宽有限，往往在几十兆赫兹，导致光声成像的纵向分辨率往往被限制在几十微米，远远差于其微米级别的横向分辨率，严重影响了三维光声图像的重建，致使样品的深度定位不准确。其次，传统的光声显微系统采用聚焦高斯光束激发光学吸收体的信号。然而，聚焦高斯光束的焦深有限，仅能在较短的范围内(一般不超过百微米)保持近乎相等的横向分辨率，导致整个成像深度上(约为1毫米)的横向分辨率差异明显，因而，现有的光声显微镜存在对样品进行探测的空间定位精度不高，导致所观测到的三维图像失真的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于表面等离传感的贝塞尔光声显微镜，旨在解决现有技术中的光声显微镜所存在的对样品进行探测的空间定位精度不高，导致所观测到的三维图像失真的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种基于表面等离传感的贝塞尔光声显微镜，其中，包括：偏振光生成组件、表面等离传感器、激发光生成组件及差分探测组件；

所述偏振光生成组件用于生成偏振光并将所述偏振光输入所述表面等离传感器；

所述激发光生成组件用于生成激发光并照射样品以产生超声压力波；其中，所述激发光为环状贝塞尔型光束；

所述表面等离传感器用于接收所述偏振光，并将所述偏振光被所述表面等离传感器反射时因受到所述超声压力波的影响而引起变化的反射光束作为反射偏振光；

所述差分探测组件用于接收所述反射偏振光并根据所述反射偏振光输出所述样品的探测信息。

所述的基于表面等离传感的贝塞尔光声显微镜，其中，所述表面等离传感器包括镀膜棱镜及设置于所述镀膜棱镜下方的去离子水膜，所述去离子水膜的下方放置所述样品。

所述的基于表面等离传感的贝塞尔光声显微镜，其中，所述镀膜棱镜的底面设有反射镀层，所述去离子水膜接触所述反射镀层，所述反射镀层用于反射所述偏振光以形成所述反射偏振光。

所述的基于表面等离传感的贝塞尔光声显微镜，其中，所述反射镀层为金属镀层。

所述的基于表面等离传感的贝塞尔光声显微镜，其中，所述镀膜棱镜为直角棱镜或梯形棱镜。

所述的基于表面等离传感的贝塞尔光声显微镜，其中，所述偏振光生成组件包括氦氖激光发生器、偏振片及二分之一波片；

所述氦氖激光发生器用于产生探测激光；

所述偏振片设置于所述氦氖激光发生器与所述二分之一波片之间，所述偏振片用于对所述探测激光进行调制以得到调制探测激光；