[发明专利]基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜

说明书

本发明涉及一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，生成脉冲激发光照射样品以产生超声压力波并改变等离位相传感器中去离子水膜的折射率，导致射入等离相位传感器的探测光的相位发生改变；生成偏振光并经分束镜将第一偏振光输入光声波检测组件，以消除背景噪声；第二偏振光中的一路光束作为探测光射入等离相位传感器，将探测光对应的反射光束作为干涉探测光，另一路光束经镜面反射作为干涉参考光，两束光经光纤干涉组件相干后得到相干光，相干光强度即可获取样品的超声压力波信息。本发明利用等离位相传感器的共振效应，大幅提升了声压探测灵敏度，保持了超大的探测带宽，采用光纤传输光束，具有稳定性好、小型化的特点。

技术领域

本发明涉及显微镜的技术领域，尤其涉及一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜。

背景技术

高分辨率显微镜广泛应用于物理、化学、生物等多个科学领域中，传统的光学显微镜由于分辨率较低，在需要获取高分辨率图像时无法满足使用需求，且传统光学显微镜仅能显示样品表面的图像，无法获取样品深层的图像。现有技术中的光声显微镜，可获取样品深层的图像，但现有的光声显微镜普遍采用压电型超声换能器，采用这一设备所制造得到的光声显微镜存在探测带宽较窄(50MHz左右)、探测灵敏度(1kPa左右)不高的问题，此外现有的光声显微镜还存在设备体积庞大的问题，无法满足小型化的使用需求。因而，现有的光声显微镜存在探测灵敏度较低、探测带宽窄，且不满足小型化使用需求的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，旨在解决现有技术中的光声显微镜所存在的探测灵敏度较低、探测带宽窄，且不满足小型化使用需求的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，包括：偏振光生成组件、分束镜、光纤干涉组件、等离位相传感器、光声波生成组件及光声波检测组件；

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分束镜；

所述分束镜设置于所述偏振光生成组件与所述光纤干涉组件及所述光声波检测组件之间，所述分束镜用于对所述偏振光进行分光得到第一偏振光及第二偏振光，并将所述第一偏振光输入所述光声波检测组件、将所述第二偏振光输入所述光纤干涉组件；

所述光声波生成组件用于生成脉冲激发光并照射样品以产生超声压力波；

所述光纤干涉组件用于接收所述第二偏振光并按预设比例输出与所述第二偏振光对应的探测光及参考光；所述光纤干涉组件将所述探测光输入所述等离位相传感器，并将所述探测光经所述等离位相传感器反射所形成的反射光束作为干涉探测光进行接收；所述光纤干涉组件将所述参考光经平面反射所形成的反射光束作为干涉参考光进行接收；其中，所述光纤干涉组件中设置有用于对所述第二偏振光、所述探测光、所述参考光、所述干涉探测光及所述干涉参考光进行传输的光纤；

所述等离位相传感器用于接收所述探测光，并将探测光被所述等离位相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所述干涉探测光反向输入至所述光纤干涉组件；

所述光声波检测组件用于接收所述第一偏振光、所述干涉探测光及所述干涉参考光并输出所述样品的探测信息。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述等离位相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可用于放置样品。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述镀膜棱镜的底面及用于反射所述探测光的一侧面均设有反射镀层，所述去离子水膜接触所述镀膜棱镜的底面的反射镀层。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述反射镀层为金属镀层。

所述的基于表面等离相位传感的光纤光声显微镜，其中，所述镀膜棱镜为直角棱镜或梯形棱镜。